输电线路设计中的防雷措施

(整期优先)网络出版时间:2023-02-17
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输电线路设计中的防雷措施

赵子萱

阿拉善供电公司金圳电力勘测设计有限责任公司 内蒙古自治区阿拉善盟

750300

摘要:作为电网的一项重要组成部分,输电线路的运行状况是影响电网整体运行稳定性的重要因素。近些年,我国的电网系统不断的完善,输电线路越来越复杂,因此,为了实现对于输电线路的防雷施工,除了要充分的考虑输电线路的特点,还要在此基础上明确设计方向以及要点,而后从多个方面入手落实防雷措施,从而保障电网运行的安全性与可靠性。本文主要研究了输电线路引发雷电的具体影响因素,并探讨了输电线路中防雷措施及运用,希望为有关专业人士带来一定的参考与借鉴。

关键词:输电线路设计;防雷措施;应用

1 防雷技术在输电线路中的重要作用

1.1能对线路以及电力设备进行保护

       由于输电线路在整个电力系统中占据着极为重要的作用,而输电线路由于其特点,极大一部分输电线路都长年分布于各种环境下,容易遭受各种不同程度的老化甚至于损坏,而部分输电线路由于其所处的地理特殊性,经常性的遭受雷电的干扰,更容易出现损坏以至于影响到整个电力系统的正常运行。因此为了保证整个电力系统的正常运行,解决雷电干扰问题,需要在输电线路中采用防雷技术,从而增强输电线路的防雷性能,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

输电线路的分布错综复杂极为繁琐,而输电线路又与人们的日常生活息息相关,除却由于地理因素导致的输电线路的输电安全,人口分布众多的地区的输电安全则显得更为严峻重要,因为输电线路的安全与人类的财产以及生命安全密不可分。因此,一方面为了保证电力系统的正常运作,另外一方面为了维护人们的生命以及财产安全,在输电线路中会采取安装避雷针,或者在临近杆搭地线等各种方式来提高输电线路的防雷可靠性和实用性。

2 输电线路引发雷电的具体影响因素

2.1土壤电阻率

       平常的杆塔与接地电阻之间有紧密的联系,针对岩石、高山等地形构造相对比较繁琐的地区,岩石及土壤的分层应该是其工作的重心。假设遭遇雷击塔顶状况,由于接地电阻非常小,会出现反射的现象,和山区线路相对比,丘陵及平原可借助减少接地电阻,降低雷电出现的概率。

2.2地理状况

       雷击活动大多出现在山区,山区的地形较为起伏,气流活动非常频繁,并且森林覆盖规模非常广,降水较为丰富,在输电线路规划的过程中容易受到气候环境的影响,尤其是倾斜山坡、深山谷地区、沿海地区,因此在沿海线路及山区的输电线规划时,要系统全面的考虑当地的地理环境,针对不良的因素要做全面的探究。

2.3线路杆塔高度

       雷击具体指的是大地感应电荷及雷云中的电荷。雷云中的过电压是借助线路杆塔创建放电通道,致使线路被击穿,所以,有几点问题需要注意:其一,相邻杆塔的分流会致使分流价值大范围下降;其二,塔身的电流与电感程度增大,反击的电路及电压就会下降;其三,线路间距的不平均性是影响闪烁程度的主要因素。

3 输电线路防雷设计中存在的问题分析

3.1避雷线防雷存在的局限性

避雷线设置在输电线路总的主要工作是进行防雷,当发生雷电灾害的时候,导线上面会产生强大额过电压,避雷线的作用是将导线进行遮蔽,将可能的将强大的过电压进行疏导,通过接地装置传入大地。但是避雷线对导线的保护并不是百分百的,也会存在一定的隐患问题。

3.2接地装置存在的隐患

输电线路中的接地装置是指埋在地下的和输电线路相连接的装置,接地装置在运行过程中存在一些问题,主要体现在两个方面,第一是电网会出现腐蚀的问题,电化学具有一定的腐蚀性,对电网产生了一定的破坏;第二是因为接地装置的施工质量问题,导致电阻会受到一定的影响,并不利于接地装置的正常运转。

4 输电线路设计中的防雷措施

       4.1从变电站入手

       变电站是一条条输电线路连接的枢纽控制着电力输送的压力大小。要想提高电路系统的防雷指数不可忽视的一点就是对变电站的防雷改造。只有变电站的防雷系数变高才会减少雷击对于输电线路的巨大压力。变电站它的接地体本身的电阻是影响防雷能力的重要因素,与其接地物质的大小和组成材料有关,更于所在地土地环境有关。针对这样一个特点我们需要控制这些影响电阻的变量通过对变电站阻力的测量实验找到最佳数值从而让整个变电站提高保护自身减缓雷击的能力。

       4.2架设避雷线

       要想武装输电线路更有效地抵抗雷击避雷线的建设才是最根本的。避雷线从名字上看就是专门为雷击而设计的,它能够对雷击的力量产生分流的效果以减少雷击对于线路的伤害。并且还对线路绝缘子的电压有所影响,那就是通过对导线的耦合作用来减少线路绝缘子的电压。除此之外还有一个效果就是它的屏蔽作用。这个作用可以降低感应感以最大限度的减少对受到雷击电压过高线路的伤害。还有一点是针对避雷线的对边导线的保护角,保护角小做的越小就约减少雷电的绕击率从而达到保护线路的目的。一般我们现在认为避雷线的效果是与线路电压成正比的,目前我国规定电压等级是220kV或者超过这个数字的电压输电线路应该全部使用避雷线。利用避雷线的优良特性来减少雷击对于输电线路的伤害,保障社会生产和人们生活正常用电。

4.3降低铁塔接地电阻

目前常用的降低铁塔接地电阻的主要途径有:第一,使用接地电阻降阻剂。这种方法适用于面积小或者规模小、较为集中地接地网。通过将降阻剂铺设在接地极四周从而增加接地极面积,达到降低与地面其他介质的电阻。这种方法具有良好的导电性能,是目前大力倡导的方法。第二,爆破接地技术的使用。这种方法是利用爆破制造破裂,然后通过压力机把电阻率较低的材质放入裂缝中,能够改变土壤的导电性能。第三,增加水平接地体的长度。水平接地体的长度与电感的效用发挥成正比,接地体的长度在55米左右时,电阻率为500Ωm,当长度达到80米,土壤电阻率可达到2000Ωm。因此,当使接地体的长度到一定量的时候,冲击系数较大并趋于稳定,不会下降。其他一些降低铁塔的接地电阻的办法还有安装多支外引式接地装置、增加接地极的埋藏深度、深井接地等。

4.4优化和提升输电线路的绝缘性能

输电线路的绝缘水平一定程度上影响和制约着其耐雷能力。所以,要想使得输电线路的耐雷能力得到提升,首先应做的是将输电线路的绝缘强度维持在可控制范围内。类别不同的绝缘子的性能以及质量问题是设计高压输电线路时首要考虑的问题。自洁性能较好的绝缘子材料能够帮助提升输电线路的防雷水平。此外,扩大接地体的铺设范围一定程度上也能够加大电流在地面的泄放面积。例如,我们可以在建筑物周边等距离铺设铜管,再将铜管焊接,这也是增强输电线路的绝缘水平的有效措施。

5 结语

综上所述,输电线路是电能输送的载体以及支撑电网的必要组分。输电线路的安全直接影响到电网的稳定性和供电效率,所以输电线路中考虑防雷措施是非常有意义的。在输电线路的设计过程中,应该全面考虑输电线路引发雷电的影响因素,结合实际情况应用正确的防雷方法,保证输电线路的稳定与安全。

参考文献:

[1] 张德培,郑全新.输电线路防雷技术研究[J].南方农机,2020,51(04):163+169.

[2] 李笑怡.防雷技术在输电线路设计的应用[J].集成电路应用,2020,37(01):70-71.

[3] 徐宗升.输电线路设计中线路防雷技术的运用解析[J].山东工业技术,2018(12):176.