输电线路防雷措施浅析
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输电线路防雷措施浅析
摘要:随着我国经济高速发展进步,输电作为电力系统中不可缺乏的环节,
输电线路电压等级正在持续提升。与此同时对输电线路安全运行提出了相对较高
的要求,在各种影响输电线路安全稳定运行的因素中,雷击始终是不可忽略的重
要原因。为降低输电线路出现故障的概率,需尽可能防止雷击跳闸事故出现,这
是有效防止电网事故发生的措施。基于此本文重点分析了35kV输电线路的相关
防雷措施。
关键词:输电线路;防雷;措施
1研究背景和意义
电力系统中必不可少的环节就是输电,我国经济发展迅猛,输电线路的电压
等级也在持续提升。针对此种情形,我国国民素质不断提升的同时,人们对输电
线路电磁环境可能造成的生态影响越发关注,因此输电线路架设的高度也在持续
提升,同时逐渐发展出了同塔双回、四回等各种方式的线路架设方式,此种架设
方式对输电线路的安全性要求更高,在各种影响输电线路安全稳定运行的因素中,雷击是导致输电线路跳闸的重要因素,并且威胁电网的安全稳定运行,线路防雷
作为综合性特征显著的问题,需充分做好输电线路防雷工作,合理研究雷害规律,继而提出针对性防雷对策。
235kV输电线路防雷存在的问题
2.1无架空避雷线无接地装置
35kV输电线路多数是偏远乡镇供电的主线路或是山区乡镇甚至连接几个乡镇
的供电线路,因此线路跨越距离相对较长,线路的路径多数丘陵地区,地形相对
而言较为复杂化,地势起伏变化也比较大,雷电活动相对频繁,不仅如此,杆塔
位置多数在高山大岭中,若雷电活动相对强烈的情况下,因为无避雷线的保护,
线路会完全暴露在云层和雷电下,雷击发生时又不存在任何泄流接地装置,因此不管是感应雷或直击雷,都可能导致线路故障问题。
2.2土壤电阻率高
以山地丘陵地貌为例,这一区域主要以石头为主,土壤层相对稀薄,土壤的电阻率较高,多数都不能达到1000Ω▪m以上。随着城区和各县区城市不断扩容发展,输电线路走廊也变得更加紧张,部分地区多数架空输电线路杆塔都在高山之上;在进行线路架设之时,会考虑路障带来的影响,令多数单线单供35kV输电线路的路径经过此类土壤电阻率高的地区。
2.3线路运维问题
对部分35kV线路杆塔来说,接地电阻值在建成投运之时基本契合设计标准要求,但在经过长时间的运行之后,杆塔接地电阻值也会随之出现变化。通过调查研究分析可知,对处于三面都是陡坡的山顶或山腰的线路杆塔来说,如果杆塔塔位置被较差或塔位的山体土壤相对松散,常常在暴雨的冲刷下形成水土流失致使接地体的埋深变浅;而线路运维人员巡视之时,并未及时发现与处理,经过多次水土流失后,接地装置会暴露出表面。
2.4地质构造、地形地貌对土壤电阻率影响
受到线路路径阻碍的情况下,如果线路杆塔只能建设在埋有金属矿区的山体上,或线路走廊附近有江河、湖泊、面积相对较大的山塘水库等,线路很容易出现雷击故障问题。之所以如此,是因为雷云移动到线路杆塔上空和周围,对大地放电时,地面和空气中被雷电感应的异号电荷朝着雷击放电点两侧聚集,金属或水的导电率明显大于周边土壤电导率,因此雷击容易在此种情形下产生。
3 35kV输电线路防雷措施
3.1合理架设避雷线,安装避雷针
避雷线是有效应对35kV输电线防雷相对有效的措施,这对避免出现雷击事故非常有益,不单纯因为避雷线可发挥分流效用,充分减少杆塔所遭受的强电流
的冲击,将塔底电位适当缩小;同时耦合输电线路对降低绝缘子电压比较有效,
同时可将感应过电压的影响也降到最低,对输电线路发挥良好屏蔽保护效用。
安装避雷针也是相对有效的方式,之所以如此,主要由于避雷针可将引流效
应充分发挥出来,令雷击汇集强电流安全引入到地下,保证线路运输的正常,但
是注意避雷针本身带有一定的不足之处,要科学合理的使用,才能将其效应真正
发挥出来。
3.2增强输电线路绝缘
适当增强线路绝缘,主要是在有效提升耐雷水准的同时,适当降低建弧率,
就根本保证畅通无阻,令线路安全可靠性得到维护和提升,以此最大限度实现控
制线路跳闸率的目的。对于相对较高的杆塔而言,与接地电阻相接近的前提下,
需客观考量高杆塔自身电感增大因素、雷击杆塔电位升高等诸多因素,继而促使
绝缘实现补偿得以提升。在对应的设计规定中可以发现,对于避雷线保护的线路,如果超过了40m标杆塔,则每超过10m的高度,则大约需要增加一片绝缘子,对
于那些不存在避雷线保护,同时高度超过40m的杆塔,需适当增加绝缘子,由此
才可促使输电线路绝缘强度得到有效保证。
3.3科学控制雷电绕击线路
为尽可能降低出现短路事故的整体概率,需在雷旭活动比较频繁的输电线路
上合理假设耦合地线。在35kV输电线路原本的避雷线上,要灵活依据实际状况,将架空地线安装到下层导线相隔3m的位置上,并且科学分析探究地面安全距离,利用这一方式将输电线路遭受雷电绕击的概率降到最低,推动线路安全高效运行
下去。一旦出现了下路短路事故的问题,那么可在35kV线输电线路的相关原理
基础上,合理改造避雷线安装质量,在杆塔下方,需合理安装架空地线,促使电
流逐渐沿着架空地线线路,进入地面,充分缓解杆塔的雷害程度。
3.4加强输电线路检查与修补
35kV输电线路防雷中,要系统全方位观察输电线路的具体运行情况,并且对
受损导线进行科学合理的检查。选出最合适的并沟线夹,做好导线连接。检查输
电线路之时,需将并沟线夹打开,同时将其中掺杂的杂质尽可能消除掉,并且将
电膏抹到导线外表,这是十分有效的降低地面接触之时可能产生电阻的重要因素。输电线路的防雷对策一定要坚持严格执行,尽可能保证各个保护环节都不会出现
差错,因此可有效推动整个线路正常运行下去,尽可能降低出现雷电现象的相关
概率。不仅如此,推行输电线路防雷对策之时,需客观观察研究线路运行状况、
导线外部的受损状况,并且发挥科学有效修补方式,科学处理损坏的导线外部,
以此促使断线事故发生率得到极大降低。
3.5合理预测雷电天气与预防雷电现象
要使用科学合理的技术手段对天气进行客观预测,并且在可能出现雷电天气
的情况下,需要专业技术人员完善防雷设备和防雷技术的正常使用,有效保证在
雷电出现之时,设备和机器可能受到的程度降到最低,正常工作不受影响。此种
对天气进行科学合理预测的情况,不但可促使输电线路不受影响,并且也相对间
接的对仪器和设备进行了不定期的检测,可促使线路的日常维护和检修得到充分
保障,令抗雷击的效果得到显著提升。
3.6合理控制杆塔避雷线路保护角度
科学合理设计输电线路之时,要合理避雷线保护角度,同时基于避雷线与导
线发挥的屏蔽效应,对输电线路形成绕击的发生率做好合理控制工作。在此基础上,对35kV输电线路进行防雷保护之时,要系统全面考量输电线路所处地形、
路径等情况,并且合理调节输电线路壁垒角度,有效增强杆塔避雷线路保护效果。
结束语
输电线路防雷工作随着电网发展和人们对电网安全运行的重视而加速发展。
因为线路可能跨越较大,线路较长,因此其路径区域地质条件并不相同。不仅如此,不同地区地形结构也可能影响其气候条件,令不同区域受到雷电灾害的频率
也各不同,因此需对各个地区进行合理研究,但由此会导致设计工程量极大增加。因此需在各种防雷措施中选出最合适的防雷方式也相对较难。基于此,之后可以
建立线路防雷措施,优化选择模型,基于不同电压等级、地域状况、气候条件、
线路信息等选出有效满足输电线路防雷要求的合理防雷措施。