输电线路中防雷设计与维护分析陈万才

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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输电线路中防雷设计与维护分析陈万才

陈万才

(广东电网有限责任公司湛江供电局广东湛江524002)

摘要:目前随着研究的深入和科技的不断发展,线路防雷技术已经非常成熟,但再好的防护设备也不能做到万无一失,每年雷电对输电线路造成损害的事故时有发生,因此我们在做好防雷工作的同时,还要不断加强学习研究,以提高防雷水平,减少事故发生。因此,本文针对输电线路中防雷设计与维护进行了分析。

关键词:输电线路;防雷;维护分析

一、防雷设计在输电线路中的重要作用

随着国民经济的不断发展,我国电力发展特别迅速,并取得了一定的效果,但是出现的越来越多的问题一直在困扰着人民的生活。综合发现,这些存在的问题与许多原因有关,比如外界天气和环境状况,这些因素存在着很大的不确定性,极易产生特别大的损失。在夏天,南方特别容易出现台风暴雨天气,在这种条件下由于雷击事故,造成电路的损失,影响到居民的正常生活和外界活动。因此,防雷设计就显得十分重要,能保护输电线路的正常运行。以下就主要讨论一下关于电路设计中防雷设计和有关维修等问题。

1.1可以对线路进行保护作用

输电线路可谓是电路系统中比较重要的成分,但是由于电路系统存在本身的独特性,很大的一部分线路都处在地下,还有一部分存在于陆上等各种各样的地形中,就容易使输电线路存在不同的损伤,而且由于地理位置的特殊性,常常出现输电设备遭受雷击的现象,更容易造成整个电力系统不能正常使用。因此,为了更好的保证电力系统能够正常的使用,解决有关问题,需要采用相应的防雷设施,能够对输电线路进行一定的保护作用,使电路设施的安全性提高,保证电力设备的安全运行和输电线路的正常运作。

1.2保护人类财产与生命安全

人类所发明的一切都是为了人类本身,所以对输电线路进行相应的防雷设计时,可以从人们的角度去思考,输电线路发生故障不仅影响到了居民的正常用电,给居民带来了心灵的创伤,而且输电线路的故障也会在一定程度上带来了安全隐患问题,甚至带来了生命危险,对于一些在阴雨条件下,因为输电线路的问题发生雷击而产生生命危险的问题屡屡不断,所以在输电线路的设计中,适当的加入一些防雷设计也是非常的有必要,可以适当的保护人类的人民财产和生命安全。

二、防雷设计的方法

2.1接地电阻设计。目前降低杆塔的接地电阻是业内打成共识的简便高效的避雷方法。接地电阻小,电流就可以得到更好的缓冲,其对线路的损伤也就越小。在接地体附近地上铺设上降阻剂,可以直接的降低接地电阻的阻值。降阻剂的使用大大提高了接地电阻的使用效率。

2.2避雷线的设计。避雷线是防止输电线路受雷击伤害的最直接有效办法。避雷线的避雷原理简单来说就是分流,将雷电产生的巨大电流分成多股,避免雷电直接对输电线路损害的同时,降低流经杆塔的电流强度,也可以降低其电位。

避雷线对导线还有一定的屏蔽作用,绝缘子和导线上的电压,通过避雷线的耦合,可以非常有效的降低。

2.3接地装置的设计。在架设接地装置时,要根据不同的地质条件来选择不同的最优方案。在土地电阻率高的地方,可采用多根放射形接地体或者选择延长接地体,如果延长接地体,需要架设接地线,与其他杆塔下的接地连接;如果土地电阻率非常低,直接应用杆塔和混凝土之间的接地,测量到电阻不达标时再根据情况人工铺设接地装置。

2.4避雷器的设计。在输电线路上架设避雷线有一定的局限性,因此即便铺设再多的避雷线,也无法排除线路电压过高,负荷过载对线路和设备造成伤害,而线路避雷器可以避免这种情况。大部分的雷电从避雷器进入到导线里,进入到其他的杆塔里边,小部分经避雷线沿杆塔进入地下。这种分流的作用可以使绝缘子避免发生闪落情况。

2.5输电线路的设计。更好更优的选择输电线路,将遭受雷击伤害的概率降到最低,比架设各种避雷装置效果要明显的多。往往容易发生雷电现象的地点具备以下特征:比如附近有多处山丘,且有鱼塘,水池,湖泊和水库等潮湿环境;地下水位较高的地方,一般也容易出现导电性强的矿物,比如铜矿等;周围环境较为平缓时,要考虑避免将杆塔架在高点上;峡谷和河谷容易遭受雷击。在电力行业输电线路选址很重要,同样,架设输电线路时,也要注意加强输电线路的绝缘,当线路遭受雷击时,如果绝缘性不强,很容易导致电流乱串到线路之间,从而引发不必要的损伤。

三、输电线路防雷维护措施

3.1适当降低杆塔电阻

经过近几年的调查发现,近期出现的雷击现象大都出现在平原,相比于旷野地区、高山等险峻地势而言,平原地带的杆塔更容易被忽略防雷的重要性。但是在实际应用中,在平原地带设置的每一个杆塔都需要安放防雷装置来提高线路的防雷性和可靠性。对于防雷设备装置的选择,不仅要保证防雷装置的可靠性和实用性,还要确保装置的经济型。将多种防雷装置进行比较,进行划分,综合多种防雷措施的优于劣之后,选用比较实用而且非常经济的装置。经过统计发现,通过降低杆塔的普通高度来减少接地电阻的防雷方法显得更为经济有效。同时,对线路进行改造,保证临近的杆塔接地电阻也同时降低。但是对于山区的地带来说,在每个杆塔的地下凿打深井或者增大地线与土壤的接触面积来降低电阻则更为合适与经济适用。

3.2设置耦合地埋线路

在输电线的线路中,将地线与基塔相互连接,就是通过采用耦合地埋线路的防雷措施,也是提高输电线路中防雷效果的一种方式,经过有关数据统计显示,效果也是非常的明显。通俗来讲,用这种方式可以讲雷电进行分流,并且能起到接地线作用。可以使跳闸率得到控制,而且性能最好的就是适用范围非常广,传递的距离也是非常的远,无论是超高压,还是普通高压,都可以起到相应实际防雷的效果。

3.3避雷线

线路设置避雷线是提高线路防雷水平的基本措施之一。根据经验来分析,全线架设避雷线的效果较好,并且双地线的效果要优于单地线,在运用避雷线值得注意的是与避雷线相匹配的雷接地装置的质量和泄流能力必须满足要求,有关设

计应该符合要求。否则会因横担结构的有所不同而造成成本的增加和有关工作人员的劳动量增加。

3.4加强输电线路的抗雷性

在发生雷电条件的情况下,雷电对架空输电线路的影响程度最大,由于还存在不确定性和不可预测性,这些特点的存在造成了架空输电线路的防雷工作成为架空输电线路维护管理的重要内容。该项工作的最直接的方式就是加强线路本身

的抗雷性能,即给线路增加了绝缘外壳,同时又根据线路的地理特性来调距,使得线路的防雷效果更好。通常来讲,35kV的线路增加三四片绝缘瓷瓶,110kV的线路则需要七八片,在设计时还需要考虑绝缘瓷瓶的设置数量,在调节距离的时候,导线弧垂则可能发生变化,影响了成本的费用和相关工作人员的工作量。

四、结语

总之,电力运维单位应该不断加大输电线路建设改造投资力度,完善防雷避雷机制,提高线路运行的可靠性,加强输电线路统一规划,确保线路防雷管理方案与电网整体规划相协调,全面提升输电线路发展水平,切实服务地方经济发展。

参考文献:

[1]许平.输电线路防雷技术探讨与分析[J].科技创业家,2015(11):112~135.

[2]荣士峰,杨旭辉.输电线路的防雷保护及措施[J].科技展望,2014(13):13~20.