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摘要:现如今,架空输电线路的高度相对较高,传输电压大,所以很容易发生雷击。为了降低线路发生雷击之后的跳闸率,提升线路的供电安全可靠性与稳定性,进一步优化线路经济效益,从根本上提升防雷水平,架空输电线路防雷的关键就在于杆塔接地设计上,降低杆塔接地电阻可以减小线路在发生雷击之后的跳闸率。鉴于此,文章主要分析架空输电线路的防雷与接地设计。
关键词:架空输电线路;防雷;接地
架空输电线路的安全稳定性受到线路施工、设计与周边环境等诸多因素的影响,从而影响到架空输电线路性能的提升,所以要依照施工具体情况来考量有关因素,行之有效针对架空输电线路的防雷及接地进行设计。因为全部的防雷对策都无法离开接地,所以做好接地设计尤为关键,要做好架空输电线路防雷设计防护工作,保障接地装置的完善性,防护好绝缘线路的有关设备,降低雷电对线路的影响,从根本上保障架空输电线路正常、安全地运行。
一、现阶段架空输电线路受雷击跳闸的主要因素
(一)线路设计因素
随着国内电网建设速度的加快,使得线路设计工作出现时间紧且工作任务比较重的情况,在这种情况下,架空输电线路的设计工作比较容易出现实际勘测和设计不到位的情况。这样就会使得架空输电线路对于雷击情况的耐受性产生了不良的影响,进而就会出现跳闸的现象[1]。
(二)线路环境因素
对于架空输电线路来说,来自于自然环境方面的影响是比较多也比较严重的,造成这样的情况,其主要的原因来自于架空线路自身,因为架空输电线路会暴露在自然环境当中,因此,地形、天气、土壤电阻率等等许多因素都会对线路造成不良的影响[2]。
(三)线路施工因素
架空输电线路在实际的施工过程也会对受雷击跳闸的现象产生一定的影响,例如在一些交通不便的区域当中,或者是土壤电阻率比较高的山区,这些都给正常的施工开展工作造成了一定的困难,在这种极其恶劣的环境之下,相关的工作人员在实际的施工过程中就比较容易出现施工不达标等等现象,例如不按图纸进行施工或者回填土不符合相关的要求等,使得架空输电线路施工工程整体的质量降低。
二、做好架空输电线路防雷与接地设计的措施
(一)对线路加装避雷器
目前,应用最广泛的要数金属氧化物避雷器,其成分主要为氧化锌,可以直接减小绝缘导线雷击击断发生的概率,然而也存在诸多问题:①避雷器的防护范围较小,一般都只安装避雷器的一级杆塔来进行防雷保护;②氧化锌避雷器长时间处在工频电压下来进行工作,加快了避雷器老化的情况;③避雷器使用与维护方面的成本相对较高;④很多避雷器在出现故障的时候,一般很难从外观进行分辨,从而加大故障排除的难度。整体而言,运用氧化锌避雷器将工频续流阻断,这样可以有效阻止线路雷击后发生过电压情况。此外,杆塔安装的成本较高,需要长时间承受来自工频方面的电压,导致阀片加速老化的情况时有发生。
(二)提升线路的绝缘水平
为了从根本上提高线路的绝缘水平,可以实施以下几点:①运用加大绝缘子的耐雷冲击力,来提高线路的绝缘水平。目前,最为常用的绝缘子材质为复合材料绝缘子、玻璃绝缘子与瓷绝缘子。②加大电弧爬距,来减小建弧率。因为雷电而导致工频续流,因为电弧爬距过长而不能建弧的现象时有发生。③运用绝缘横担替换铁横担。合理运用玻璃钢横担、复合绝缘横担与瓷横担,可以显著提高线路的绝缘水平。为了从根本上提高线路的绝缘水平,在同塔多回线路不平衡绝缘设计的时候,通过绝缘水平布置,在线路中增设一回耐张的绝缘子片,或在配网线中安装绝缘横担,或将瓷绝缘子替换成硅橡胶绝缘横担,以此从根本上提高线路的绝缘程度,该种方式的防雷成效最为优越。
(三)优化塔头结构
在解决山区架空输电线路防雷问题的时候,要将重点放在杆塔接地电阻上,并合理优化塔头结构,以此来为优化输电线路的防雷性能。其主要展现在:①在设置山区架空输电线路杆塔接地电阻的时候,要在替换接地方式、强化成套接地极使用力度的共同作用之下,来减小杆塔接地电阻,保障设置的科学性,以此来达到山区架空输电线路防雷工作的实际需求;②在考虑到山区架空输电线路塔身、基础结构不发生变化的基础上,合理改善塔头结构,加大导地线间、导线间、导线针对杆塔构件之间的净空距离,从根本上降低建弧率,便可以减小山区架空输電线路出现雷击的概率。
(四)安装防雷绝缘子
如果在架空输电线路周边出现雷击,使短时间内发生很高的电压,这属于过电压,这样势必会引发线路断线事故,对电力供应的安全稳定性十分不利。为了规避该类现象,可以选用防雷绝缘子的安装方式,可以吸收到因为雷击而出现的能量,有效预防高压线路发生显著的过电压。防雷绝缘子的类型较多,主要有耐张绝缘子、横担式与支柱式等,这些都有着良好的使用效果,其运用扩大放电间隙来加大防护线路的效果。在运用的时候,要结合具体情况来选择,并制定适宜的安装间距,加大防雷水平。
(五)安装并联保护间隙
在出现雷击跳闸后,由于闪络基本上都出现在绝缘子串上,因此绝缘子串为雷害中最易于受损的部件。如果绝缘子串在发生雷击后出现永久性故障,线路发生跳闸而导致重合闸不成功,这势必会导致线路发生停运,从而引发十分严重的经济损失。防护绝缘子串不发生损害的关键器件为并联保护间隙,其在碰到雷击的时候,比被防护的绝缘子串放电快,从而避免受到雷电流的损害。因为该种方式需要搭配重合闸规避失电的“疏通型”防雷方式,因此无法实现规避与降低跳闸率的功能。
结语:
综上所述,在我国电力技术水平不断进步的情况下,架空输电线路的应用为电力系统的发展创造了优质的条件,但是架空输电线路经常会受到各种因素的干扰,引发雷击现象,导致输电线路无法正常运行。在这种情况下,相关工作人员需要从整体和细节角度同时出发,全面提升架空输电线路防雷性能,切实保障电力系统的运行稳定性。
参考文献
[1]王学军.浅析架空输电线路的防雷与接地设计[J].智能城市,2020,v.6(06):91-92.
[2]王锋.架空输电线路防雷与接地设计探析[J].信息周刊,2019,000(043):P.1-1.
国网山东省电力公司枣庄供电公司,山东枣庄 277100
关键词:架空输电线路;防雷;接地
架空输电线路的安全稳定性受到线路施工、设计与周边环境等诸多因素的影响,从而影响到架空输电线路性能的提升,所以要依照施工具体情况来考量有关因素,行之有效针对架空输电线路的防雷及接地进行设计。因为全部的防雷对策都无法离开接地,所以做好接地设计尤为关键,要做好架空输电线路防雷设计防护工作,保障接地装置的完善性,防护好绝缘线路的有关设备,降低雷电对线路的影响,从根本上保障架空输电线路正常、安全地运行。
一、现阶段架空输电线路受雷击跳闸的主要因素
(一)线路设计因素
随着国内电网建设速度的加快,使得线路设计工作出现时间紧且工作任务比较重的情况,在这种情况下,架空输电线路的设计工作比较容易出现实际勘测和设计不到位的情况。这样就会使得架空输电线路对于雷击情况的耐受性产生了不良的影响,进而就会出现跳闸的现象[1]。
(二)线路环境因素
对于架空输电线路来说,来自于自然环境方面的影响是比较多也比较严重的,造成这样的情况,其主要的原因来自于架空线路自身,因为架空输电线路会暴露在自然环境当中,因此,地形、天气、土壤电阻率等等许多因素都会对线路造成不良的影响[2]。
(三)线路施工因素
架空输电线路在实际的施工过程也会对受雷击跳闸的现象产生一定的影响,例如在一些交通不便的区域当中,或者是土壤电阻率比较高的山区,这些都给正常的施工开展工作造成了一定的困难,在这种极其恶劣的环境之下,相关的工作人员在实际的施工过程中就比较容易出现施工不达标等等现象,例如不按图纸进行施工或者回填土不符合相关的要求等,使得架空输电线路施工工程整体的质量降低。
二、做好架空输电线路防雷与接地设计的措施
(一)对线路加装避雷器
目前,应用最广泛的要数金属氧化物避雷器,其成分主要为氧化锌,可以直接减小绝缘导线雷击击断发生的概率,然而也存在诸多问题:①避雷器的防护范围较小,一般都只安装避雷器的一级杆塔来进行防雷保护;②氧化锌避雷器长时间处在工频电压下来进行工作,加快了避雷器老化的情况;③避雷器使用与维护方面的成本相对较高;④很多避雷器在出现故障的时候,一般很难从外观进行分辨,从而加大故障排除的难度。整体而言,运用氧化锌避雷器将工频续流阻断,这样可以有效阻止线路雷击后发生过电压情况。此外,杆塔安装的成本较高,需要长时间承受来自工频方面的电压,导致阀片加速老化的情况时有发生。
(二)提升线路的绝缘水平
为了从根本上提高线路的绝缘水平,可以实施以下几点:①运用加大绝缘子的耐雷冲击力,来提高线路的绝缘水平。目前,最为常用的绝缘子材质为复合材料绝缘子、玻璃绝缘子与瓷绝缘子。②加大电弧爬距,来减小建弧率。因为雷电而导致工频续流,因为电弧爬距过长而不能建弧的现象时有发生。③运用绝缘横担替换铁横担。合理运用玻璃钢横担、复合绝缘横担与瓷横担,可以显著提高线路的绝缘水平。为了从根本上提高线路的绝缘水平,在同塔多回线路不平衡绝缘设计的时候,通过绝缘水平布置,在线路中增设一回耐张的绝缘子片,或在配网线中安装绝缘横担,或将瓷绝缘子替换成硅橡胶绝缘横担,以此从根本上提高线路的绝缘程度,该种方式的防雷成效最为优越。
(三)优化塔头结构
在解决山区架空输电线路防雷问题的时候,要将重点放在杆塔接地电阻上,并合理优化塔头结构,以此来为优化输电线路的防雷性能。其主要展现在:①在设置山区架空输电线路杆塔接地电阻的时候,要在替换接地方式、强化成套接地极使用力度的共同作用之下,来减小杆塔接地电阻,保障设置的科学性,以此来达到山区架空输电线路防雷工作的实际需求;②在考虑到山区架空输电线路塔身、基础结构不发生变化的基础上,合理改善塔头结构,加大导地线间、导线间、导线针对杆塔构件之间的净空距离,从根本上降低建弧率,便可以减小山区架空输電线路出现雷击的概率。
(四)安装防雷绝缘子
如果在架空输电线路周边出现雷击,使短时间内发生很高的电压,这属于过电压,这样势必会引发线路断线事故,对电力供应的安全稳定性十分不利。为了规避该类现象,可以选用防雷绝缘子的安装方式,可以吸收到因为雷击而出现的能量,有效预防高压线路发生显著的过电压。防雷绝缘子的类型较多,主要有耐张绝缘子、横担式与支柱式等,这些都有着良好的使用效果,其运用扩大放电间隙来加大防护线路的效果。在运用的时候,要结合具体情况来选择,并制定适宜的安装间距,加大防雷水平。
(五)安装并联保护间隙
在出现雷击跳闸后,由于闪络基本上都出现在绝缘子串上,因此绝缘子串为雷害中最易于受损的部件。如果绝缘子串在发生雷击后出现永久性故障,线路发生跳闸而导致重合闸不成功,这势必会导致线路发生停运,从而引发十分严重的经济损失。防护绝缘子串不发生损害的关键器件为并联保护间隙,其在碰到雷击的时候,比被防护的绝缘子串放电快,从而避免受到雷电流的损害。因为该种方式需要搭配重合闸规避失电的“疏通型”防雷方式,因此无法实现规避与降低跳闸率的功能。
结语:
综上所述,在我国电力技术水平不断进步的情况下,架空输电线路的应用为电力系统的发展创造了优质的条件,但是架空输电线路经常会受到各种因素的干扰,引发雷击现象,导致输电线路无法正常运行。在这种情况下,相关工作人员需要从整体和细节角度同时出发,全面提升架空输电线路防雷性能,切实保障电力系统的运行稳定性。
参考文献
[1]王学军.浅析架空输电线路的防雷与接地设计[J].智能城市,2020,v.6(06):91-92.
[2]王锋.架空输电线路防雷与接地设计探析[J].信息周刊,2019,000(043):P.1-1.
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