输电线路防雷接地设计与维护的研究

输电线路防雷接地设计与维护的研究

一、防雷接地应用的必要性

1.1避免出现输电故障

输电线路主要由接地装置、地线、导线等组成,绝缘体扮演着电能传输质量的重要地位。在实际工作中,有些输电线路进行了防雷接地的设计,为了确保输电线路的最大防雷性能,必须做好定期的设备维护工作,否则就容易出现线路雷击问题,比如由线路雷击而引发的跳闸现象。受到雷击现象的影响,电力传输质量较低,不能确保输电线路的正常工作。

1.2降低线路过热率

雷电对输电线路稳定性运作的影响是巨大的,常见的雷电类型有感应雷、传导雷、直击雷。

雷电磁波的出现对输电线路的正常工作造成了巨大的负面影响,受到雷电磁波的影响,电气设备处于过电压运行状态,会提升电气设备的运行温度,导致电气设备过热问题的出现,从而导致一系列的电气设备故障问题。在这种过热环境下,电气设备容易出现火灾状况,不利于周边环境人群生命财产安全的维护。直击雷对输电线路的负面影响是巨大的,除了直击雷,如果感应雷或者传导雷击中输电线路,也会导致较大的过电压,容易导致一系列电气设备故障问题。

1.3降低线路被雷击率

在输电线路运作过程中,受到雷击等因素的影响,跳闸故障问题经常发生,通过对防雷措施的应用,有利于进行输电线路的保护,比如架空线路,进行杆塔的充分性利用,降低跳闸事故率,提升线路的防雷接地设计效益。

二、防雷接地装置的组成和功能

2.1接受装置

防雷其实就是对雷电进行转换,防雷接地装置要能够及时的在产生雷电之后将其接受,然后才能进一步对其进行处理。雷电的接受装置是防雷接地实现功能的基础,一般采用能够间接或直接接受雷电的金属制品。比较常见的雷电接受装

置有:避雷线、避雷针、避雷器、架空地线等。

2.2接地装置

接地装置一般有接地体和接地线两种,其目的是防止静电产生的危害。在输电线路中使用接地装置,既能防止输电线路因为雷击而造成危害,也能在线路维护时提供便利。维修人员在对输电线路进行断电维修时,接地线可以防止静电产生的危害。

2.3接地电阻

接地体对地电阻的总和称为接地电阻,电阻值的大小一般为接地电阻的对地电压和接地体电流的壁纸。接地电阻能够很好的评价接地装置的效率,能够指导输电线路的管理与维护。接地电阻在测量上也可以测量接地电阻的性能。

2.4引电装置

引电装置就是通常的“引下线”,也是一类导体组成的装置,在防雷接地装置里起到把雷电流从接闪器中引导到接地装置的部件。雷电一般可以分为间接雷击和直接雷击两种形式,这两种雷击形式都会对电力系统造成较大的危害。引下线因为其耐腐蚀、热稳定性好、机械强度高等优点,在输电线路的防雷接地装置中起着重要的作用。

三、输电线路防雷接地装置设计规范

3.1对于引电装置,就是我们通常所说的避雷针或避雷线。它的主要目的就是实现雷电放出时有效实现电流分流,提高导线安全系数。

①避雷线。在设计中,应将避雷线敷设在输电导线上,以保证其能够在不同的电压下正常的运行。但针对不同的运行电压,也应该区别对待。例如大于220kV的线路要沿全线架设双避雷线,110kV的线路应设计单避雷线,35kV线路无需在全线架设避雷线。

②避雷针。避雷针被广泛应用于楼房等高大建筑物中,具有较好的防雷效果。但避雷针并不是我们所了解的那种直接避雷装置,而是一种雷电转移装置。现阶段,在雷击频繁区域所选用的都是上翘30°的保护针,安装在输电线路两侧,与导线上避雷线构成输电线路的防雷设备。

③避雷器。一部分的输电线路会采用接地电阻进行防雷。虽然起到了一定的防雷作用,但是也存在一定的防雷缺陷,不能完全实现防雷。避雷器通常采用一种非线形的电阻避雷器,将其与绝缘子并联在塔杆上,当输电线路雷击后,会在串联间隙放电,避免输电线路上绝缘子因电流过大而遭到损坏。这样一来,就要求工作人员了解具体环境,在合理位置安装操作,提升防雷效果。

(2)对于接地电阻,在实际应用中,想要防雷,就要将接地电阻降低,根据电流原理,当输电线路的电流降低时,电阻也会相应的减小,接地电阻的防雷效果就会提升,提高设备的使用性能。也就是说,杆塔的顶电位越低,其电阻也越低,防雷效果也就越强。

(3)自动重合闸。自动重合闸如果设计合理,对防雷也能起到一定的作用。在自动重合闸的使用下,自动重合装置在防雷装置防雷的一刹那瞬间断电然后快速恢复供电,这样一来,不仅能够减少输电线受到的雷击伤害,还能满足客户的用电需求,避免了因长时间停电而引发的不必要的麻烦,同时还能保护输电线路中电气设备不受雷击的损害。因此在输电线路设置防雷装置是必然的,自动重合阀也是必不可少的。通过这种方式来降低因线路损坏而造成的经济损失。

四、防雷接地技术维护方案

4.1更新防雷接地装置技术

为了适应现阶段防雷接地工作的要求,进行防雷接地技术维护方案的优化是必要的,从而实现防雷接地装置整体防雷效果的提升,这需要进行先进性设备维护技术的应用,进行防雷接地装置的升级,避免输电线路出现雷击状况。在这个过程中,可以进行拉线分流方法的使用,充分发挥接地线的导流功能,提升雷电流入大地的速率,确保接地装置与杆塔拉线的有效性连接,实现接地面积的扩大。

4.2优化防雷接地装置环境

在实际工作情境中,防雷接地装置安装于室外,在这个过程中,受到外部环境的影响,装置表面经常落有灰尘等杂物,如果不能定期进行防雷接地装置环境的维护,必然会出现设备绝缘性能问题,从而不利于提升电力能源利用率。为了解决实际问题,必须进行防雷接地装置的定期性清理,做好输电线路的检查工作。

4.3更新线路管理方案

实践证明,通过对线路定期检查工作的开展,有利于提升输电线路的整体防雷接地效益,这需要制定雷雨天气时的线路维护方案,优化输电线路的全面性检修技术,确保电力系统的稳定性工作。

五、结语

综上所述,输电线路长期处于露天环境中持续运行,对环境的敏感度是非常高的。雷电天气会由于雷电的放电效应而导致输电线路周围形成电磁场,不仅影响到输电线路,更会影响到输电线路上所连接的设备。要使输电线路的防雷接地设计发挥有效性,在选择合适的防雷装置的同时,还要做好维护工作,以确保防雷接地的有效性。

参考文献:

[1]胡小林.输电线路防雷接地措施的重要性及其维护[J].现代营销(学苑版),2011(6):114-114.

[2]任科.多雷区输电线路防雷综合措施研究及实施方案[J].大科技,2013(2):102-103.

[3]明俊聪.有关输电线路防雷接地措施的分析[J].城市建设理论研究,2015(17):24-25.

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