架空输电线路雷击跳闸原因与防雷技术

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhang_ts
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  摘要:我国的架空運输电线得到了迅速的发展,各项技术和功能得到了极大的改善,但依旧存在一些问题,需要引起电力企业的重视。由于我国的架空运输电线大部分建在旷野之中,结合生产实践发现,架空输电线路主要存在的故障包括雷击故障,因此,加强对架空输电线路和雷击故障的原因分析,找到相应的解决措施,确保架空运输电线的安全运行。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对架空输电线路雷击跳闸原因与防雷技术提出了一些建议,仅供参考。
  关键词:架空输电线路;雷击跳闸原因;防雷技术
  引言
  对架空输电线路进行防雷工作是一项持续时间比较长的任务,仅仅采取上述措施不一定能全部解决雷击问题,需要不断创新防雷技术,应用新的防雷方法,从而切实提高架空输电线路的安全。为了充分保证输电的架空线路的工作安全性和稳定性,不断提高线路使用寿命,电力系统的安全性和稳定性的要求越来越高,加大对架空输电线路防护力度,以期电力系统能更好的服务于人类社会,为我国经济发展做出贡献。
  1、架空输电线路的概念
  架空输电线路属于我国电力机制以及电力网之中的一项关键性构成成分。因为其常年暴露的外部环境之中,所以很有可能遭到外部环境因素带来的侵扰,其中最不可忽视的因素即为雷击。在防雷的过程之中,架空输电线路的防雷环节最为明显的难题就在于架空输电整体的线路偏长,同时会经由许多的高山、山地以及盆地等多种不平坦的区域,运转的条件较差,其受到雷击侵扰的可能性很大。当架空输电线路受到雷击,就会迅速地导致线路闭合装置的骤然性跳闸,线路构件和相关的电气设备受到破坏、供电突发性地中止,更严重的还会出现系统完全性崩溃等恶劣故障。所以,架空输电线路过程中的防雷工作已经是电力系统防雷任务的关键性板块。在长时间地践行期间,电力的有关单位业已获得了诸多的经验教训,架空输电线路的雷击故障依然是损害电力系统安全的重要因素。
  2、架空输电线路雷击跳闸原因
  2.1杆塔出现问题
  部分主网线路里的水泥接地线都是利用一些内部的钢筋予以顺利接地的,只要大的雷电流录用杆内部钢筋,就极有可能导致水泥基础的炸裂,从而导致其杆塔出现了故障,特别是部分运转环节结束后,其表面产生了一些裂纹问题或风化程度高的水泥基础。
  2.2择选普通型合成绝缘子所产生的问题
  相关的工作人员在择选绝缘子类型的过程之中,通常都会由于合成绝缘子养护及核验强度不高,所以主网线路在多雷的范围会运用诸多普通型合成绝缘子。因为合成绝缘子的两侧都压环,导致出现部分的空气缝隙,让它的防御雷击的能力比相同类型装配高度的瓷绝缘子要低。按照有关的条例规定,可以知道,在雷击频频发生的空间范围,普通合成绝缘子不适用。
  2.3架空输电线路雷击故障原因
  架空输电线的雷击故障发生的原因主要有三种:①直击雷。由于直击雷的电压极高,因此破坏力极强,对输电线路的破坏程度最大,使得绝缘子轻易的坏掉,击穿导线。②非直击的雷电。在架空输电线上,非直击雷会产生电压,对线路造成破坏性。③由线路传递过来的雷电侵入波。由于雷电活动的复杂性与随机性,很难对雷电进行准确的测量。
  3、针对架空输电线路雷击跳闸原因的防雷技术
  3.1采用差绝缘的手段
  差绝缘即在同一个基杆塔之中三相绝缘具有一定的不同,在雷击杆塔或上导线的状况之下,因为上导线绝缘首先受到影响,雷电经过杆塔到地上,防止了两相闪络,这一手段通常会运用在中性点不接地的状况之下。
  3.2耦合地线防雷技术
  耦合地线能够降低配电线路杆塔的分流系数,使雷电流通过邻近杆塔的接地装置散流,从而降低杆塔电位,为分析耦合地线对配电架空线路防雷性能的影响,对未安装耦合地线和安装一根耦合地线(距地面9m处)后的耐雷水平进行计算分析,线路安装耦合地线后的耐雷水平提高了约12.68%,耦合地线对于提高架空输电线路防雷性能有一定的效果。为进一步分析耦合接地线装设位置对线路防雷性能影响,在线路正上方或正下方装设一根耦合接地线,并改变装设高度,利用本文模型对不同耦合接地线位置下的耐雷水平进行计算,雷击点与高压线路的距离为100m、雷电流幅值设为30kA,当耦合接地线装设于线路上方时,线路的耐雷水平会随着接地线高度的增大而降低,而当接地线装设于下方时,线路的耐雷水平会随着接地线高度的增大而增大,即耦合接地线离线路越近,接地线对线路的耐雷水平的提高程度越大。
  3.3降低接地电阻
  (1)合理接地。进行科学合理的接地设计是确保建筑架空输电线路进行防雷的重要保障。在架空输电线路中,接地方式主要有计算机自控系统接地、配电系统和强电设备接地和构筑物接地,这就需要对这三种接地方式进行科学合理的设计,确保三者之间可以相互配合,从而可以降低雷击对接地网络的毁坏。就计算机自动系统而言,大多数都是采用安全保护接地、直流工作地和系统工作接地,在进行防雷时,需要根据实际情况,合理组合好接地方式,将接地电阻值降低到最低,确保效果最好。(2)敷设水下接地装置,如果杆塔周围存在水源,可以借助水源,在水底或者是岸边进行接地极的布置工作,从而使得接地低阻降低,从而提高泄洪能力。(3)填充电阻率比较低的降阻剂。如果周围存在低电阻物质,可以根据实际情况,好好利用。(4)深埋式接地极,如果地下土壤电阻率比较低,可以采用深埋式或者深井式的方式接地极。(5)水平外延接地,由于水平放射施工的费用比较低,可以使得工频接地电阻降低的同时,还可以使得冲击接地电阻得到降低。
  3.4地线、引下线及接地装置的防腐
  架空输电线路的最有效的防雷措施是:通过架设架空避雷线,装设接地装置,通过引下线把雷电流释放到大地。然而,这种防雷措施最大的缺陷是架空避雷线、接地装置、引下线非常容易发生锈蚀现象,因此,电力公司必须采取相应的措施,进行及时有效的预防和改善。例如,利用热镀锌的钢绞线和圆钢材料,建设新的线路防雷装置;线路防雷装置锈蚀程序较为的,电力公司要及时对其进行防腐处理,更换锈蚀程度较严重的线路防雷装置。降低接地电阻。在电力系统中,人们可以通过降低接地电阻,进而提升防雷效果。降低接地电阻的最有效的措施增补地网和释放降阻剂。
  3.5安装避雷线,降低接地电阻
  在架空输电线上安装避雷针是应对雷击的最为直接的方法。通过避雷针的分流你,能够有效地减少了雷击对电线产生的损害情况。在日常的生产建设与生活中,比较常见的一种情况是,许多的高层建筑都会在其顶层安装避雷针。由于楼层太高,因此接触到的大气活动则更加的剧烈,一旦遇到雷暴天气,则最容易遇到雷击的问题。因此,通过安装避雷针将雷击电流传输到地面,可以充分地减少建筑物受到的电能影响。它还可以最大化地保护人和建筑物的安全。同样,将避雷针安装在架空输电线路上,以增加电流分流效果。当线路受到雷击时,能量可以通过闪电线拉到地面。
  结束语
  综上所述,处理雷击跳闸原因有很多,但对于问题的解决方法也极其的多元化,相关的工作人员一定要从现实状况进行解决,在择选防雷技术措施之前,从技术层面上来进行有效的创新,务必要开展谨慎的实地调研工作,全面地熟悉地理地貌、气候条件和线路运转等层面的元素,择选具有针对性的防雷技术措施。
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