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架空输电线路防雷综合保护措施分析

2020-09-16李阳杨帆

科学与信息化 2020年14期
关键词:架空输电线路防雷保护措施

李阳 杨帆

摘要:高质量的电力供应一直是人们正常生活工作的保障,特别是随着现代信息科学技术的发展和在各行各业中的应用,进一步提高了社会经济发展对于电力能源的依赖性和需求量。如何加强电力能源输送过程的稳定性和安全性,做好电力系统的防雷工作,始终是电力工作者需要重点关注研究的工作内容。对于不同地区的高压输电线路,具体采取哪一种防雷措施,需要以实际情况为基础,进行科学合理的设计选择。本文重点针对目前应用比较广泛的防雷综合保护措施进行了详细分析。

关键词:架空输电线路;防雷;保护措施

在当前电力系统中,架空输电线路是国家电网的重要构成部分,在保障电力系统安全稳定高效运行和电力能源持续高质量的输送方面,发挥着重要的作用,随着相关输电技术的发展和设备设施的更新换代,电力系统的完善性越来越高,在运行过程中,发生故障问题的概率也不断降低,就目前统计的电力系统故障问题分析来看,架空输电线路遭到雷击而发生跳闸的事故占总体故障问题的60%以上,是影响电网供电质量的重要因素。由于架空输电线路大多是在野外进行裸导线架设的,极易受到各种自然环境因素的影响,尤其是雷击,因此要针对具体情况采取相应的防雷措施。

1架空输电线路雷害分析

架空输电线路遭到雷击出现跳闸停电的根本原因是雷云放电时,在架空输电线路的杆塔上形成了放电通道,输电线路发生绝缘击穿故障。特别是架空输电线路大多是在比较空旷的山野丘陵等地区架设,线路长度超长,很容易发生雷击事故,引发大面积区域的停电问题,给正常的生产活动和人们日常生活带来极大的不便,增加电力系统检修人员的工作量,影响企业经济发展和经济收益。为此,在进行输电线路架设规划施工时,就必须重点做好防雷工作,针对具体地形地貌特征以及自然环境情况,做出正确的评估,重点针对输电线路上的薄弱环节,做好防雷措施的实际作用。

2架空输电线路防雷工作分析

目前架空输电线路的防雷措施已经发展的比较全面,实际防雷工作开展过程中需要重点结合实际情况选用合适的防雷措施,以保证架空输电线路的防雷工作效果。架空输电线路的防雷措施应用从以下四个阶段展开,首先,要设法使输电线路尽可能少的受到雷电的直接电击;其次,要令架空输电线路具有即使被雷击也不会出现绝缘闪络和稳定工频电弧的现象;最后,电力系统需要具备一定储备电力能源的能力,这样即使输电线路产生工频电弧,也不会导致大面积的停电,保证生产活动的正常进行。

3架空输电线路防雷保护措施分析

3.1避雷线架设

在架空输电线路上架设避雷线,能够有效防止雷电直接电击输电导线,而且避雷线的价格也比较便宜,具有较高的性价比。目前,如果输电线路的电压等级超过110kV就必须在输电线路全线架设避雷线,以保证输电线路运行过程中的安全性。另一方面,避雷线可以对输电线路实现良好的屏蔽作用,对输电线路上产生的感应过电压也具有显著的抑制作用;避雷线能够进行一定的分流,控制杆塔上的雷电流大小,使杆塔上的电位降低:避雷线可以和输电线发生耦合作用,降低输电线上的绝缘电压。

3.2提高输电线路的绝缘性

通过安装更多数量的绝缘子串片,可以使地线和高杆塔大跨越导线之间具有更大的线间距离,进而使输电线路具有更高的绝缘性能,发生跳闸的可能性也随之减小。对于具有大跨越性的高杆塔而言,感应过电压和塔顶的电位都比较高,落雷的時候,很容易受到绕击,因此通过安装绝缘子增强输电线路的绝缘性能就十分必要了。

3.3安设避雷针

在输电线路防雷工作中,避雷针是一种应用时间比较久且应用较为广泛的措施。避雷针具有强大的引雷作用,增加避雷针被雷击的次数,避雷针会将雷电流传递到大地中去,从而对输电线路形成保护,但是在避雷针的实际应用过程中仍然存在一些弊端问题。首先,在避雷针的保护范围方面,截至目前还不能有效确定其能够实现防雷保护作用的具体范围大小,而且存在引起绕击雷和侧击雷的可能性。其次,对于避雷针和被保护物体之间的距离,我国相关标准规定不能小于5米,被保护物体的接地装置和避雷针之间的地中距离不能小于3米,根据这一标准,电视发射塔和微波塔上天线的避雷针就不符合标准要求。一旦被保护物体和避雷针之间的距离超出安全标准范围,被保护物体就会受到避雷针和引下线的反击作用,遭受到破坏。除此之外,避雷针在将雷电流引入到地下的时候,会产生电磁场,影响电力系统中计算机和微波通信等设施的正常运行。因此,避雷针的应用仍然具有一定的局限性。

3.4不平衡绝缘方式的应用

双回输电线路在高压线路和超高压线路中的应用十分必要和广泛,因为同其他输电线路相比,高压线路和超高压线路对于电能供应的稳定性要求更高。在双回输电线路的防雷工作中,为了确保输电线路能够持续性供电,可以应用不平衡绝缘的方法,使双回路输电线在受到电击时,同时出现跳闸现象的可能性大大降低。具体应用不平衡绝缘的形式是对不同回路安装不同数量的绝缘子串片,如果受到雷击作用,绝缘子串片数比较少的那一条输电线路会首先发生闪络现象,发生闪络后,该条输电线路能够起到地线的作用,其与另一条绝缘子串片数比较多的输电线路会发生耦合作用,整体线路就能够具有更高的避雷性,进而保障整体输电线路即使遭到雷击,也能够正常进行电能的输送供应,保障正常的生产活动和人们的日常生活用电。

4结束语

造成架空输电线路因为遭到雷击而发生跳闸故障的影响因素有很多,其防雷害也具有较高的复杂性与难度。电力工作人员在规划设计输电线路的架设方案时,必须提前做好分析调查工作,对架空输电线路的具体施工场地周围的地质情况、自然环境特点、多发自然灾害等进行全面了解,在此前提下选用与当地实际情况相适应的防雷措施。

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