浅谈输电线路的防雷与接地技术
220kV高压输电线路防雷接地技术探析
220kV高压输电线路防雷接地技术探析陈 卓 陈嘉康(国网重庆电力公司北碚供电分公司)摘 要:我国高压输电线路中220kV电路分布较为广泛,此类电路往往通过户外架空方式进行连接,因此,容易受到环境因素影响出现故障,如常见的雷击故障是破坏高压输电线稳定运行的主要因素之一。
为保障电路安全,本文对220kV高压输电线路防雷接地技术进行探析,详细分析常见的高压输电线路雷击形式,并针对防雷接地技术的实际情况,提出220kV高压输电线路防雷接地技术的设计和使用方式,全面提高防雷措施的有效落实程度,保障输电线路安全运行。
关键词:220kV;高压;输电线路;防雷接地技术;继电保护0 引言输电线路受到雷电威胁较大,在电路连接设计时,需要考虑其防雷性能和特点,确保防雷效果符合要求,保障高压电路的正常使用。
目前常见的防雷方式可以归纳为两种,其一为将雷电阻挡在设施之外,避免雷电进入而影响系统运行;其二为将雷电引导到其他区域,减轻雷电对重点区域相关设备的影响。
1 220kV输电线路雷击形式高压输电线在被雷击时会发生闪络,以此为依据,将输电线路的雷击形式分为两类:其一为直击。
在雷电直击塔顶避雷线时,电流会通过避雷线传导入相邻的杆塔结构,随着杆塔传输到大地。
该情况下一部分雷电电压会留在杆塔中,与导线上的电位形成高位电压差,从而引发杆塔导线闪络。
此类雷击故障在山区输电线中发生概率相对较高。
其二为绕击。
在雷电经过线路时,受到电感影响,容易出现雷电绕击故障,发生时会产生瞬间高压,使导线电位快速提高,此时导线的电位差与杆塔电位差相差过大,引起绝缘子串击穿放电,随之出现闪络现象[1]。
由于绕击产生的瞬时电压和电流较大,使其危害相对较大且发生较为频繁,其中高压线路发生概率更大,一般占总绕击的80%左右。
对其产生原因进行分析,能够发现其与高压线路保护角有关,具体公式如下:Pa=β槡h/86-3 35(1)其中,Pa为输电线路绕击率;β为高压线路保护角。
输电线路的防雷措施
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• 避雷线的假设原则: 1). 3~10kV线路防雷保护
• 不架设避雷线,为提高供电可靠性可投入自动重合闸。 • 在雷电特强烈地区可采用高一电压等级的绝缘子,或
顶相用针式两边改用两片悬式绝缘子(不平衡绝缘)。 • 对特殊用户应用环形供电或不同杆双回路供电,必要时
改为电缆供电。
7.采用不平衡绝缘方式:
针对同杆并架的线路, 按三角形布置,在上面的线 上加间隙或管型避雷器,对 其他线起到保护作用。
8、安装线路避雷器:
把避雷器并联在线路上, 当作用电压超过避雷器的 放电电压时,避雷器先放 电,限制了过电压的发展。
习题
7.1 说明避雷线在输电线路防雷保护中的作用。对有避雷 线的线路应采取什么措施来提高耐雷水平?
根据前面对雷电产生、发展的分析,在确 定不同电压等级的输电线路防雷保护方式时, 主要应从线路的重要程度、系统的运行方式、 输电线路经过地区雷电活动的强弱、地形地 貌的特点、土壤电阻率等条件,结合当地原 有线路的运行经验,根据技术经济比较的结 果,因地制宜、全面考虑。
输电线路防雷的措施(“四道防线”):
2
输电线路防雷的措施“四道防线”的图 示
输电线路防雷的具体措施
• 架设避雷线 • 降低杆塔接地电阻 • 架设耦合地线 • 采用不平衡绝缘方式 • 装设自动重合闸 • 采用消弧线圈接地方式 • 加强绝缘 • 装设避雷器
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1.架设避雷线
避雷线,处于导线的上方,架空的接地线。 避雷线的作用:
对导线有遮蔽作用,可避免雷直击导线。 对雷电流有分流作用,使塔顶电位下降; 对导线有耦合作用,降低雷击杆塔时绝缘子串上电压;
(1)防止雷直击导线 沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合
输电线路防雷与接地技术探讨
十分必要 的。近年 来, 电网的建设速度不断的加快 , 也 带动 了输 电线路 建设 的速度 , 输 电线路作为 电网的重要 组成部分 , 由于其长期暴 露 于 户外 恶 劣 的环 境 下 , 很 容 易 受到 外 力 的破 坏 , 所 以做 好 输 电线路 的 防 雷和 接 地 是 十 分 必要 的 。 以下 分 析 了输 电 线路 雷电 的原 因 、 危 害的种类 、 防雷的防线及 主要技术措施 , 并进一步对输电线路 防雷接地技 术进行 了介 绍, 同是对接 地 网存在 的问题及 改造 方法及杆塔
应及电磁感应。 一旦雷云对某 目标放电, 雷云上的负电荷便瞬间消失 , 5 输 电线 路接地 网存 在的 问题及 改造方 法的研 究 此时导线上的大量正电荷依然存在 , 并以雷电波的形式沿着导线经设 在我国的防雷系统中, 接地网作为非常重要的组成部分 , 对 防雷 备入地, 引起设备损坏。 3 ) 地电位提高。 当1 0 k A的雷电流通过下导体 起到非常关键的作用。在实际接地网的设计中, 会根据所处环境的不 人地 时 , 我们 假设 接地电 阻为 1 O 。 0, 根据 欧 姆定 律 , 我们 可知 在入 地 同而采取不同的设计 , 但通常都是由接地体和连接线来共同组成接地 点 A处 电压 为 1 0 0 k V 。 网的 , 同时还 会采 取各 种保 护措 施来 保 证输 电线 路 的安 全 , 这 些保 护 2 输 电线路 防雷 有四道 防线 措施也是接地网中非常重要的部分。接地网在工作时, 会由避雷线将 2 . 1 要保 护 导线 不受 雷击 。可 以采 用避雷 器 、 避雷 针等 防雷 击措 施 , 所 接 收到 的雷 电电流 输流 到大 地 , 这部 分 电流通 常 都会 很 大 , 所 以需 也可 以改 用 电缆 从而 达到免 受雷 击 的风险 。 要 保证 接地 网 的质量 , 这样 才 能保 证 防雷 的效果 , 避 免线 路是 电能 的 2 . 2 如果避雷线受雷击后N.  ̄B q 要使线路的绝缘发生闪络。这种 情 损失。长期以来在我 国的输 电线路中, 由于对接地网在设计 、 施工 、 材 况 下可 以将避 雷线 的接地 进行一 定 的改善 ,并做 好线路 的绝缘 措施 , 料选择、 防腐处理等方面都存在着不合理的地方, 所以造成大部分高 在 一些个 别杆 塔上也 可 以使用避 雷 器来达 到防雷 的 目的 。 压线路在投运后发生雷击的事故较多 ,使接地网没有起到应有的作 2 . 3 即使线路绝缘因雷击发生闪络也不要转变为稳定的T频电弧 , 即线路上不要发生短路故障 , 所以不会跳闸。为此应该减少绝缘上的 工频 电场强 度或 电网 中. 『 生 点采 用不 直接接 地 的方 式 。 2 . 4 即使跳闸也不要中断电力的供应 , 可以采用 自动重合 闸装置 , 或 用双回路或环网供 电。 3 输 电线 路 防雷的 主要技 术措 施 3 . 1 接闪。就是通过预先的设计 , 将一定范围内的闪电能量捕获到一 起, 然后再通过合理途径切泄放到大地中去 , 从而形成一个接闪的通 道, 使雷击的能量得到释放 , 起到保护输电线路的 目的。 3 . 2 接 地 。接地是 预 防 ̄- ; t r 中最基 础的环 节 , 只有 通过 良好 的接地 措 施, 才能将雷电能量合理的排放到大地中去 , 不会产生反击, 所以接地 良好 , 是保证防雷系统的功能得 以全面发挥的基础。 3 - 3 均压连接 。接闪装置在捕获雷电时 , 引下线立即升至高电位 , 会
关于10kV配电线路的防雷与接地技术
关于10kV配电线路的防雷与接地技术摘要:随着社会经济的快速发展,电力已经与人们的生活紧密联系在一起,不仅进入人们的生活,而且影响着人们的工作和学习,因此供电的安全可靠性直接影响着人们的正常生活。
因此,人们对电力系统的稳定性和安全性提出了更高的要求。
10kV配电线路不仅绝缘等级低,而且网络结构复杂,因此比较容易发生雷击事故,严重威胁供电系统的可靠性。
如果配电网的安全得不到保障,将危及居民的财产甚至生命安全。
因此,研究10kV配电线路中防雷存在的问题和安全隐患,并且获得解决的措施,这对于安全用电是很有必要的。
关键词:10kV配电线路;防雷;接地技术一、10kV配电线路防雷分析1.10kV配电线路受雷分析表1为某地线路的基本情况统计表。
表2为该地2013年因受到雷害事故而造成停电的时间统计表表1某地线路基本情况统计表表2该地2013年因受到雷害事故停电时间统计表从表1~2可以看出,雷击事故对电力系统的危害很大。
其中,对配电线路造成损害的雷击事故只有两种形式,即感应雷击和直接雷击。
由于10kV配电线路不仅绝缘等级低,而且电网结构复杂,配电线路之间没有耦合接地线、避雷器、线路避雷器等保护措施。
因此,不能有效地保护直击雷击的危害。
直击雷击可直接击中10kV配电线路,且具有较大的电流和电压,破坏性极大,一旦击中配电线路,则100%会跳闸。
根据数据显示,10kV配电线路的雷电事故中,90%以上的情况是感应雷事故,所以,直击雷事故的发生概率还是相对来说比较低的。
所以,10kV配电线路主要还是需要针对感应雷过电压进行防护。
2.10kV配电线路设备防雷分析2.110kV配电线路配电变压器防雷分析逆变器电压是由配电变压器中心高压端的入波和低压电磁感应产生的。
高压端子输入波的幅值、电阻、变比和电流波长都会影响逆变器过电压。
如果逆变换电压的值比配电变压器绝缘的耐压值高的话,配电变压器的绝缘中性点就会被击穿。
所以,需要在高压端安装一个氧化锌避雷器对10kV配电线路的配电变压器进行保护。
浅谈输电线路的防雷接地技术
浅谈输电线路的防雷接地技术摘要:我国经济水平的快速发展同时也带动着城镇生产力水平的发展,而我国之前的乡镇输电线路铺设一直就没有得到国家电力部门的根本重视。
值得庆幸的是,近些年来随着我国国家电网工程的进一步改造,国家电力部门和电网公司都意识到了这个问题,对无论是城镇还是农村的电力系统进行集中优化改造,使整个输电线路的安全问题得到应有的保障,但是,对于输电线路的防雷工作一直不能采取有效的措施,本文则重点从技术层面出发简单阐述输电线路的防雷接地技术。
关键词:输电线路;防雷接地;技术;分析1 导言据统计,供电系统运行时的故障发生率在持续上升。
这多数是由于自然环境变化等因素造成。
输电线路通常都是暴露在野外,经常会受到雨水、台风、雷击等各种自然灾害的影响,给电力系统的正常运行带来了不便。
雷击是对输电线路破坏最大的自然灾害,雷击瞬间产生的强电流会造成输电线路无法承受巨大的负荷而出现短路、烧毁等问题,对电力系统、电力设备造成的危害相当大,防雷接地的设计和维护可以有效防范这一问题的产生。
2 防雷接地的基础知识为使雷电迅速导入大地,以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。
防雷接地的主要作用是保障人身和财产的安全。
多点接地、重复接地、就近接地是防雷接地的基本原则。
接地根据其作用和要求,可大致分为工作接地、保护接地、防雷接地三大类。
2.1 工作接地工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。
当该基准不与大地连接时,视为相对的零电位。
这种相对的零电位会随着外界电磁场的变化而变化,从而导致电路系统工作的不稳定。
当该基准与大地连接时,基准电位视为大地的零电位,而不会随着外界电磁场的变化而变化。
根据电路的性质,将工作接地分为信号地、模拟地、数字地、直流地、交流地、电源地、功率地、屏蔽地、设备地、系统地等。
工作接地的目的是无论在工作还是事故的情况下,都能对电器设备的可靠运行进行保证,使人体接触得电降低,迅速切除故障设备或线路,从而使电器设备和输电线路的绝缘水平降低。
架空输电线路防雷与接地技术分析
架空输电线路防雷与接地技术分析摘要:架空输电线路是我国长距离电力传输中最常见的架设方式,在整个电力系统中占有非常重要的地位。
正是由于架空输电线路跨越的地区多,再加上架设的形式是露天的,这就很容易受到自然天气的影响,夏秋之际更会时常遭受雷击,导致设备损坏或者跳闸的现象发生,影响线路的正常供电,所以,做好架空输电线路防雷与接地施工技术对维护我国电力系统的正常运行至关重要。
本文首先介绍了雷击对架空输电线路产生的危害,然后具体阐述了架空输电线路的防雷技术,最后具体介绍了架空输电线路的接地施工技术。
关键词:架空输电线路;电力系统;防雷;接地施工技术一、引言为了满足人们对电力需求的日益增加,近些年,我国致力于电网工程建设,现在很多偏远地区也都架设了电网,电力已经走进了千家万户。
但是,架空输电线路露天的架设环境隐藏着很多不安全因素,极容易受恶劣天气的影响,雷击就是其中最为常见的一种。
电力技术人员的当务之急就是做好架空输电线路的防雷与接地技术,确保电力能够正常输送。
二、雷击对架空输电线路的危害电网中的事故以输电线路的故障占大部分,输电线路的故障中雷击跳闸占的比重较大,尤其是在山区、丘陵的架空输电线路中,线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的,所以防止雷击跳闸以及良好的杆塔接地措施可大大降低输电线路的故障,进而降低电网中事故的发生频率,从而保证电力网络的安全性。
三、架空输电线路的防雷技术根据国内外架空输电线路多年的运行经验,下面汇总几条国内常用且效果较好的防雷措施。
1.合理选择路径大量运行经验表明,线路遭受雷击往往集中于线路的某些地段。
线路若能避开这些地段,或对这些地段线路加强保护,则是防止雷害的根本措施。
实践表明,下列地段易受雷击:山区风口、顺风的河谷和峡谷、四周是山丘的潮湿盆地、地质断层地带、岩石与土壤交界处、岩石山脚下有小河的山谷、地下有导电性矿的地面和地下水位较高处、突出的山顶、山的向阳坡[1]。
2.架设避雷线架空输电线路中最常使用的避雷措施是架设避雷线,它能有效降低输电线路遭受雷击的概率。
输电线路防雷与接地措施
四 、 几种 架 空 输 电线 路 防 雷 措施 的分 析
对于 3 K 5 V线路装设的金属氧化物避雷器的技术参数 ,一般应满 足以下条件 () 1 持续运行 电压 ( 有效值 )不小于 4 . V 0K ; 8 () 2 额定 电压 ( 有效值 ) 不小 于 5 K 。 1V ( 直流 l 3) MA参考 电压不小于 7 K 范 围在 7 — 4 V之间 )。 3 V( 37K ( ) 准放 电电流 5 A等级下残压 ( 4 标 K 峰值 ) 不大于 : 电冲击 雷 14 V,操作 冲击 l4 V,陡波冲击 14 。 3K K 1 5 KV
( 5)20 p 波 电 流 ( 值 )2 0 00 S方 峰 0A .
3 架设耦合地线 。 、 在降低杆塔的接地 电阻有困难时 , 可以采用架 设耦合地线的措施 ,即在导线下方再架设一条地线,这 的作用是加强 避雷线与导线间的耦合使路绝缘上 的过电压降低 ,同日也增加 了对雷 1 f 电流 的分流作用 ,运行的经验表 明,耦合地线对减少雷击跳 闸率 的效 果是显著的 ,可降低 5 %左右。 0 4 采用 中性点非有效接地方式 。 、 电力系统采用中性 点不接地或经 消弧线 圈接地的方式 ,可以使由雷击引起 的大多数单相接地故障能够 自 消除,不致于引志相间短路 和跳闸 ,而在二相或三相落雷时 ,由 动 于先对地闪络的一相 当于一条避雷线 ,增加了分流和对 未闪络相 的耦 合作用 , 使未 闪络相绝缘上的电压下 降, 从而提高了线路的耐雷水平 。 5 加强线路绝缘 。由于输电线路个别地段需采用大跨越杆塔 , 、 这 就增加 了线路的落雷机会 ,高塔 落雷时塔顶电位高 , 应对电压大 , 感 而且 受绕击 的概率也就越大 ,为了降低线路的跳闸率 ,可以在高杆塔 上增 加绝缘子 串的片数 ,国大大跨越档导 ,地线之问的距 离,以加强 线路的绝缘 。 6 、装设自动重合闸。由于线路绝缘具有 自 恢复性能,大多数雷击造成 的内络事故在线路跳闸后都能够 自 动消除,据统计,电力系统的大部分线 路故障都是短时性故障,安装了自动重合曾装置能使线路迅速恢复供电, 因此安装了自 动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。 输配电线路检修工作三大措施 六、技术措施 1 、停电 1 拉开停 电线路开关和负荷侧 刀闸。2 拉开危及该线 ) ) 路停电作业 ,且不能采取安全措施的交叉跨越 ,平行和同杆架设 线路 的开关和刀闸。3)拉开有可能返回低压电流 的开关和刀l 。 2 验 电 1 在停 电线路工作地段装接地线前 , 、 ) 要先用相应电压等 级的验电器逐相验 电,验 明确无 电压。2 )验电时应戴绝缘手套 ,并有 人监护 。 ) 3 对同杆架设 的多层 电力线路进行验 电时 , 先验低压 , 后验 高压 , 先验下层 , 后验上层。4 线路验明确无 电压后 , ) 各班组应立即 在工作地段两端挂接地线 ,凡有可能送电到停 电线路 的分支线也要挂 接地线 。 ) 5 若有感应电压反映在停 电线路上时 , 应加挂接地线 , 同时 要注 意在拆除接地线时 , 防止感应电触电。 ) 6 同杆架设 的多层 电力线 路挂接地线时 ,应先挂低压 ,后挂高压 ,先挂下层 ,后挂 上层。7) 挂 接地 线时,应先接地地端 ,后接导体端 ,接地线连接要 可靠 ,不准缠 绕, 装拆接地线时 ,人体不得碰触接地线 ,在采用I时接地线时 ,接 临
输电线路设计中线路防雷技术的运用
输电线路设计中线路防雷技术的运用摘要:电能是我国城市建设的支柱。
电能的稳定、安全与否直接影响着我国城市建设的质量和效率。
输电线路作为我国电力系统运输电能的重要装置,其设计的安全性直接影响着电能运输的稳定性。
但是,输电线由于受多种因素影响,经常会发生雷击事件,导致电力系统运行的不稳定。
因此,优化输电线路的防雷技术非常必要。
本文主要对输电线路中防雷技术进行了研究。
关键词:输电线路设计;防雷技术;运用输电线路在我国供电系统中发挥着重要的作用。
输电线路运行的稳定与否直接影响着供电系统电能输出的稳定与否。
输电线路在运行中很容易发生雷电事件。
一旦发生雷电事件,不仅会给人们的生命安全造成严重威胁,而且会给企业财产造成严重的损失。
所以,输电线路的防雷技术的运用非常重要。
防雷技术的运用不仅可以一定程度上减少雷击事件的发生,而且可以有效提升电力系统运行的安全性。
因此,相关企业要加强防雷技术的应用,及时的预防各种雷击事件,有效维护输电线路的安全。
一、输电线路设计中雷电形成的主要原因分析(一)自然因素导致雷电发生自然环境是造成输电线路雷电事件的重要因素之一。
由于供电需要,许多输电线路会经过一些自然条件比较差的地区。
这些地区往往地势比较崎岖,降雨量比较大[1]。
这样就一定程度上加大了输电线路遭受雷击的几率。
在进行这些地区的输电线设计时,如果相关企业不重视防雷技术的应用,会严重的加大雷击事件的发生,导致电力系统的瘫痪,从而给人们的用电带来诸多不便。
(二)线路塔杆的高度影响输电线路一般都采用悬挂的设计方式。
这些线路一般都通过塔杆进行悬挂,并且线路的塔杆一般设置在比较宽阔且人员稀少的地区。
但是,由于线路悬挂的太高,没有遮挡物,一旦出现雷电天气,塔杆就很容易遭受到雷电,导致输电线出现运行故障。
据有关数据显示,随着电网建设的逐渐加大,塔杆的需求量也逐渐的加大,很多地区塔杆的高度也变得越来越高,这样一定程度上助长了雷电事件的发生,给电力系统的稳定运行带来了诸多影响因素[2]。
架空输电线路的防雷及接地措施
雷电具有极大的破坏力,可能导致人身伤亡和财产损失。通 过采取有效的防雷措施,可以降低雷电对架空输电线路及其 周边环境的危害,从而避免因雷电灾害引发的人身和财产损 失。
架空输电线路防雷的现状
防雷设施建设不足
部分地区的架空输电线路防雷设施建设不足,缺乏必要的避雷线、避雷器等防 雷设备,导致线路在遭受雷电袭击时容易发生故障。
架空输电线路分布广泛,穿越的地理环境复杂多变,包括山区、丘陵、平原等地 形。这些不同的地理环境对防雷设施的建设和维护提出了更高的要求。
02
架空输电线路的防雷措施
安装避雷线
避雷线是架空输电线路最基本的防雷措施之一,通过在导线上方安装避雷线,当雷电击中线路时,避雷线将雷电电流引入地 下,以保护线路免受雷击。
避雷器的选择应考虑其额定电压、电 流和安装位置等因素。
架设耦合地线
耦合地线是一种通过增加一条地线来提高线路防雷能力的措施,通过耦合地线与导线之间的耦合作用 ,提高线路的耐雷水平。
耦合地线的架设方式应根据线路的具体情况来确定,包括耦合地线的截面积、位置和架设方式等。
03
架空输电线路的接地措施
杆塔接地装置
培训
对架空输电线路的维护人员进行防雷知识培 训,提高其防雷技能和意识。
宣传
通过宣传栏、宣传册等方式,向公众普及架 空输电线路的防雷知识和应对方法,提高公 众的防雷意识和自我保护能力。
05
结论与展望
架空输电线路防雷及接地措施的重要性
保障电力系统的稳定运行
架空输电线路是电力系统的重要组成部分,其稳定运行对于保障电力系统的供电可靠性至 关重要。防雷及接地措施可以有效地减少雷击对线路稳定运行的影响,避免因雷击导致的 大规模停电事故。
浅谈110kV输电线路的防雷技术
浅谈110kV输电线路的防雷技术摘要:输电线路主要分为电力网与电力系统两个部分,我国输电线路一般都是暴露在环境中,输电线路容易受到环境的影响而损坏,其中,雷击对输电线路的影响十分恶劣,其不仅影响整个电力输送网,其还可能引发重大用电安全事故。
此外,输电线路暴露在环境中,在雷雨天气下受到雷击的概率较大,因此,积极探究输电线路的防雷技术对于输电网的安全性十分重要。
关键词:110kV;输电线路;防雷技术一、输电线路的防雷装置1.1避雷线的架设避雷线是输电线路防雷设施的最基本装置。
防雷线的设置有利于避免雷电直接击中输电线路。
避雷线搭设之后,能够减少雷击事故发生之后在输电线路杆塔上流动的电流,进而迅速降低杆塔的电势差。
避雷线的搭设与输电线路构成了耦合电路,输电线路绝缘子上的电压会相对降低,同时,避雷线搭设之后对输电线路有一定的屏蔽作用,输电线路上的感应电流也会相应降低,输电线路在雷雨天气被雷击的机率就会大大降低。
避雷线的避雷效果与线路的电压成正比,而避雷线的搭设造价与线路电压成反比,对于110kV的输电线路中应该全面搭设避雷线,进而有效的提升输电线路的防雷效果。
1.2避雷针的安装避雷针是输电线路中常用的防雷措施之一,但是目前,利用避雷针进行输电线路的防雷设置还存在一定的技术问题未有效解决。
首先,在实际输电线路的防雷装置中,安装避雷针后,输电线路遭受雷击事故的频率反而相对更高,且避雷针的防雷区域有限,要想利用避雷针对输电线路实施全面的防雷设置不仅工作量十分巨大,且成本也相对较高,防雷效果还十分有限。
此外,目前国际上对避雷针的防雷区域范围研究还存在问题,即不能够十分精准的确定避雷针的防雷范围,这对于安装避雷针进行输电线路防雷工作的开展也带来了极大的问题。
避雷针是将雷电吸引过来,因此,安装避雷针之后,若输电线路避雷针防雷范围计算不准确,避雷针安装距离不科学,不仅不能降低输电线路雷击事故的发生,其还会大大增加输电线路雷击事故发生的概率。
浅谈输电线路的防雷方法与措施
避 雷针周围的区域 的避雷和接地措施 , 以避免出现 周围磁场 的
过电压反应: ③避免 由雷击产生 的强磁场所 导致 的计算机、 微波
通信等设备 的误动 。
2 . 1 . 2 架设避 雷 线
在输 电线路 的防雷保护措施 中, 最有效也是最基本 的防雷 方 法 就 是 架 设 避 雷 线 。避 雷 线 的架 设 可 以有 效 的 防止 和 避 免 导
降低线路导线上感应过电压 的 目的。 般情况下 , 输 电线路上的电压越高 , 其避雷线的防雷效果 也就越好, 并且避雷线的价格在整个输电线路的造价比例 中越来
一
1 . 1 直接 雷 击
直 接雷击 主要指 的是雷 电对 雷暴范 围 内的输 电线路 系统 的 电杆 ( 塔) 、 导线 以及 其他设备 进行直接 的雷击 , 导致输 电线 路 系统产生过 电压 的电击现象 。通 常情 况下, 线路遭受 直接雷 击 的概率 比较小 , 但 是一旦遭遇到直接雷击就会是摧毁 性的破
越低。因 此, 电压等级在 1 l O k V以上 ( 包括 1 l O k V ) 的 输 电线路应
该在其全线进行避雷线的架设 。此外 , 还要适当的做小避雷线同 边导线之间的保护角, 以减小绕击率, 提高避雷线 的屏蔽效果 。
坏, 对输 电系统造成 巨大的安全危 害和经济损失 。
关键词 : 输 电线路 ; 雷 电危害 ; 防雷措施
刖
吾
随着我 国电力事 业的不断发展 , 其 电力输 电网络 的规模也 得 到了迅速 的壮大 。与此 同时, 由雷 电危害所 引起 的输 电线路 停 电故障也在 日益的增加 , 雷电危害不仅严重影响到 了输 电设 备及其 线路的正常运行 ,导致 电力企业产生大量 的经济损失 , 也 同时对人们 的 日常工作和生活造成了严重 的影 响。本文就输 电线路 雷害故障的原因进行分析 , 并提 出相应的防雷方法和 措
浅析架空输电线路的防雷与接地措施
浅析架空输电线路的防雷与接地措施发表时间:2015-12-03T16:03:18.247Z 来源:《电力设备》2015年4期供稿作者:孙文勇[导读] 国网四川省电力公司广安供电公司随着我国经济的快速发展,社会各界对电力的需求也在不断增加,这促进了输电线路规模的扩大。
孙文勇(国网四川省电力公司广安供电公司 638000)摘要:由于防雷与接地措施不到位而引发的跳闸等事故的频繁发生,给经济社会的发展带来了很多的不便,因此,加强架空输电线路的防雷接地的相关研究是非常必要的。
本文分析了架空输电线路的雷电危害,提出了架空输电线路的防雷与接地措施。
关键词:架空;输电线路;防雷;接地引言随着我国经济的快速发展,社会各界对电力的需求也在不断增加,这促进了输电线路规模的扩大。
然而,很多架空输电线路都是露天安装的,很容易受到自然环境的影响。
其中,雷电危害就是重要的一种,它会严重威胁输电线路的运行安全。
因此,应用防雷接地技术有十分重要的现实意义。
1架空输电线路的雷电危害雷电危害大多发生在春夏两季,但是,它也会受不同地区地理环境差异的影响。
雷电对输电线路的危害主要表现在以下几方面:一是,雷电自身的高热效应危害。
当遇到输电线路时,雷电的高热效应会转变为电流,使被击中部位瞬间产生极高的热能,导致此段输电线路被融化,进而燃烧起来。
二是,雷电所产生的电磁场危害。
在雷电形成的过程中伴有电磁效应,当输电线路被雷击中时,这部分电磁效应会在雷击部位形成交变电磁场,使得电路中的电流量瞬间增大,导致线路高温燃烧。
三是,雷电附带的高压效应危害。
雷电形成的瞬间电压通常为高压,能够达到十几万伏以上。
这种高压在雷击点会对输电线路上的电气设备造成极大的攻击,导致输电线路被烧坏、出现短路的情况,甚至还会引发更严重的事故。
四是,雷电所发出的电波危害。
电波也是雷电附带的一种现象,它经常会干扰防雷装置的正常工作,使其无法有效发挥防雷功能,变为放电器反击输电线路。
浅议架空输电线路防雷与接地技术
浅议架空输电线路防雷与接地技术摘要:随着输电线路的逐渐地延长,电压越来越高,架空输电线路以其低成本、检修容易的特点而被广泛使用。
但是,在架空输电线路运行的过程中,会受到自然因素、设计因素和施工因素的影响而导致输电线路防雷失效。
针对架空输电线路遭到雷击而跳闸的原因进行研究,对架空输电线路的防雷设计和接地设计具有一定的参考意义。
关键词:架空输电线路;防雷;接地技术一、输电线路雷电产生原因及种类1.1产生原因闪电的产生原因是云带电,它是一个大的雷暴电荷云的积累。
通常情况下,大气层中湿热气流上升,从而导致稀薄的空气向下冷凝,而上升的湿热气流强烈地穿过云层时会打裂水滴,导致其充电,水磨稍带负电荷。
在这种情况下,风向上吹起时,就会产生一些带正电的局部区域。
相关数据表明,一般云上部会产生正电荷,下部产生负电荷,而中间则是正电荷和负电荷的混合区。
实际上,闪电雷雨云可产生的最大电场强度达到了3.4kV/cm,雷云平均电场强度达到了1.5kV/cm,在放电阶段雷云主要包括主放电和先导放电两个阶段。
在雷雨天气,如果未按照要求做好防雷击措施,将会诱发输电线路出现跳闸故障,从而对输电线路的正常运行产生不利影响。
1.2种类以其过电压原理及形成物理过程为依据,可将雷电分为直击雷、感应雷两种。
直击雷和感应雷的性质及来源均不同。
其中,直击雷过电压是雷电直接击中线路、杆塔、避雷线这三者造成的过电压;而感应过电压则是雷电击中线路、大地而造成的两者之间相互的电磁感应。
多年的统计结果表明,线路跳闸的主要原因是直击雷过电压。
雷电击中杆塔或导线能够产生较高感应过电压,此电压通常高于绝缘子串冲击放电电压,因此会造成线路事故,从而影响正常供电。
直击雷还可根据雷击部位分为直击杆塔、直击避雷线、绕击导线三类。
杆塔、避雷线都对导线电阻抗有影响,当雷电击中杆塔或避雷线时,雷电击中点与导线会产生较大的压差,此压差高于放电电压绝缘水平,进而导致线路闪络,这一现象被称为反击。
浅析输电线路防雷接地技术
浅析输电线路防雷接地技术摘要:输电线路的防雷接地技术一直以来就是人们关注的焦点之一,随着天气异常现象的增加,由雷击所导致的输电线路安全事故不断增加,所以在目前的电力系统升级改造过程中应该引起足够的重视。
本文结合本地区工作经验,列举了一些常用的防雷接地技术措施,希望能为相关单位提供一些参考。
关键词:输电线路;防雷接地;改造Abstract: the transmission line lightningproof grounding technology has been the focus of attention of the people is one, with the increase of the weather anomaly, caused by lightning of transmission lines safety accidents increases, so in the present electric power system upgrading process should be cause enough attention. This paper based on local work experience, listed some commonly used lightningproof grounding technical measures, hoping to provide some references to related unit.Keywords: transmission lines; Lightningproof grounding; transformation1引言目前,我国的经济水平高速发展,城镇化速度也逐步加快,中国长期以来城乡格局得以改变,这也要求电力部门对此加以重视,及时调整战略,所幸的是,国家政府以及电力公司本身都已经意识到了这个问题,针对电网的改造与升级一直没有停止。
浅谈输电线路防雷接地
浅谈输电线路防雷接地<六安供电公司输电运检工区阮兵〉论文摘要:通过对六安市近几年来输电线路跳闸的统计分析,得出雷击跳闸的迅猛攀升是六安市线路跳闸率较高的主要原因这一结论.本文还就雷击跳闸的原因进行了深入地分析,并结合实际提出了一些有针对性的防雷措施。
论文关键词:线路;防雷;接地;措施随着电网建设步伐的不断加快,输电线路的重要性已日益明显.众所周知,电网大致由两部分组成,即线路和变电。
我们供电企业日常的生产管理工作主要是围绕着这两块来进行的。
无“线”不成“网”,输电线路是电网不可或缺的重要组成部分.近几年来,我市输电线路频频跳闸。
如何降低线路跳闸率,迅速扭转这一不利局面,是摆在公司面前的一个紧迫而艰巨的任务。
据统计,在近几年的线路跳闸中,因雷击导致线路跳闸的约占80%左右,占了相当大的一个比重。
因此,做好线路的防雷工作,降低雷击跳闸率,能迅速遏制线路跳闸率的持续攀升,从根本上改善我市线路跳闸率居高不下这一不利现状。
根据近几年来的工作经验,仅就线路防雷接地这一课题谈一点个人浅漏的看法。
一、线路雷击跳闸情况统计分析近几年六安市220KV线路跳闸情况见表1、表2。
表1:2010—2015年220KV线路雷击跳闸率统计次/100公里·年 40雷暴日表2:2010-2015年110KV线路跳闸情况从以上图表中可以看出,近两年来我市雷击跳闸次数较往年相比呈上升趋势,但同期相比线路跳闸总次数却有所下降。
这说明线路跳闸总体来说正朝着好的态势发展,以往线路常见的鸟害、污闪、树竹放电、外力破坏等事故均有不同程度地收敛;而雷击跳闸却反而在肆虐飙升,在线路跳闸中占据着不容忽视的主导地位。
如果能尽快降低雷击跳闸率,那么我市的线路跳闸率也一定会急转直下,输电线路的安全运行水平将大大提高.因此,降低雷击跳闸率刻不容缓,势在必行!六安境内气候潮湿,日照时间较长,故雷电活动较为频繁。
其年平均雷暴日为40,属于多雷区。
浅谈输电线路的防雷与接地技术
浅谈输电线路的防雷与接地技术【摘要】本文阐述了输电线路雷电的原因及危害的种类,介绍了输电线路防雷与接地技术,分析了接地网存在的问题和改造方法,探讨了输电线路杆塔接地降阻措施。
【关键词】输电线路;防雷;接地网;接地降阻措施为了减少输电电路的雷击故障,近年来,我们采取了多种防雷措施,如降低杆塔接地电阻,提高线路绝缘水平,采用负角保护,架设耦合地线,安装线路避雷器等,这对维护好供电企业输电线路起到了一定的作用。
1.输电线路雷电的原因及危害的种类1.1输电线路雷电的产生雷电是自然界中一种常见的放电现象。
通常我们认为由于大气中热空气上升,与高空冷空气产生摩擦,从而形成了带有正负电荷的小水滴。
当正负电荷累积达到一定的电荷值时,会在带有不同极性的云团之间以及云团对地之间形成强大的电场,从而产生云团对云团和云团对地的放电过程,这就是通常所说的闪电和响雷。
1.2输电线路雷电危害的种类输电线路线路上出现的大气过电压有两种,一种是雷直击于线路引起的,称为直击雷过电压;另一种是雷直击线路附近地面,由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。
雷击的危害主要有三方面:(1)直击雷。
是指雷云对大地某点发生的强烈放电。
它可以直接击中设备,雷电击中架空线,如电力线,电话线等。
雷电流便沿着导线进入设备,从而造成损坏。
(2)感应雷。
它可以分为静电感应及电磁感应。
一旦雷云对某目标放电,雷云上的负电荷便瞬间消失,此时导线上的大量正电荷依然存在,并以雷电波的形式沿着导线经设备入地,引起设备损坏。
(3)地电位提高。
当10kA的雷电流通过下导体入地时,我们假设接地电阻为10’Ω,根据欧姆定律,我们可知在入地点A处电压为100kV。
2.输电线路防雷有四道防线2.1要保护导线不受雷击为此可以采用避雷器、避雷针或改用电缆。
2.2如果避雷线受雷击后最好不要使线路的绝缘发生闪络为此,需要改善避雷线的接地,适当加强线路的绝缘,个别杆塔可以使用避雷器。
2.3即使线路绝缘因雷击发生闪络也不要转变为稳定的工频电弧,即线路上不要发生短路故障,所以不会跳闸为此应该减少绝缘上的工频电场强度或电网中性点采用不直接接地的方式。
浅谈输电线路的防雷接地技术
浅谈输电线路的防雷接地技术摘要:中国经济水平的快速发展也导致了城市生产力的发展,但是在中国以前的乡镇安装电力线并没有得到国家电力部门的根本关注。
近年来,伴随中国国家电网项目的进一步转型,国家电力部门和电网公司已经意识到了这一问题,并且为了确保整个输电线路在城市或农村地区的安全,对电源系统进行集中优化和转换。
尽管可以解决该问题,但是尚未采取有效的措施来防止传输线的防雷,因此,这里从技术层面简要解释了传输线的防雷接地技术。
关键词:输电线路;防雷接地;技术伴随中国电力工业的持续开展,随着电力供需的多层次发展,输电网络规模迅速扩大,电力线的水平也很重要,膨胀的结构和程度取决于雷电造成的损坏。
电力线之间的差距也在扩大,对电力线构成威胁。
电气危险不仅严重影响输电设备及其电路的正常运行,而且影响输电线路的稳定性,重大的经济损失和功能障碍也影响社会和社会。
在经济建设中严重影响人们的日常工作和生活,威胁着和谐的气氛。
从输电线路雷击的原因入手,用综合科学的观点和方法进行分析,找出造成输电线路雷击危险的内在原因,相应的防雷方法,更好地防止输电线路遭受雷击。
需要为此建议措施,认可维持输电系统的正常稳定运行,促进并促进中国电力行业的稳定、高效、可持续发展。
1.输电线路的安全隐患及影响接地装置的因素1.输电线路存在的主要安全隐患根据近年来国家电力系统的统计,输电线路的隐性安全隐患中,外部损害、鸟类伤害和雷击更为普遍,而雷击造成的输电线路损害是比较常见的安全隐患,成千上万次高压电气跳闸的跳闸率一直在上升,直到2010年才下降,2011年,该数据继续下降并稳定在较低水平。
就这些类型的传输线的损坏而言,总数可以达到所有损坏因素的100%。
雷击是这些类型的传输线损坏中最常见,其发生的概率描述了所有发生的情况。
因此,不管电力线的老化因素如何,异常天气都是破坏电力线的主要因素。
1.影响接地装置的主要因素输电线防雷器在接地过程中需要有清晰的图形说明,输电线的重要部分是输电线防雷器接地装置,接地电压主要取决于接地电阻,地下电阻通常是接地导体的电阻和接触电阻之和。
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浅谈输电线路的防雷与接地技术
发表时间:2018-03-13T10:58:45.113Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:李传斌李方雄
[导读] 摘要:随着对电网改造和升级力度的加大,输电线路的安全问题一定程度上制约了电力升级改造的进程。
(国网宜昌供电公司检俢分公司秭归运检站湖北省宜昌市 443700)
摘要:随着对电网改造和升级力度的加大,输电线路的安全问题一定程度上制约了电力升级改造的进程。
作为整个电力体系的基础,一旦输电线路出现问题,必然会严重影响整个输电系统。
因此,在输电线路问题上,一定要做到安全与可靠。
其中,雷击输电线路所引发的问题是输电线路的安全隐患中较为常见的安全问题之一。
关键词:输电线路;防雷;接地技术
1 输电线路防雷接地的重要性
1.1保护线路及电力设备
现有的输电线路在电力系统中都裸露于旷野,并分布广泛。
因此,在阴雨天气下很易受到雷电侵袭。
由于地理因素的影响,我国境内甚至存在自然雷区,该地区内的输电线路经常受雷电干扰,进而造成系统中各大电力设备运行安全受到影响,发生设备损坏。
若要将此问题得以解决,必须在其中运用防雷接地技术,做好输电线路的防雷接地,将线路防雷性能得以提高,从而防止雷击,使输电线路和电力设备的运行安全得以保护。
1.2保护人类财产与生命安全
输电线路防雷接地后,会降低意外事故的发生率,并提高输电线路及电力设备的运行安全性。
将防雷接地装置安装在输电线路中,一般来说,要求将装置与避雷线连接在一起,这种做法可以使线路防雷性能得到进一步的提高。
在实践中,人们通过连接临近杆塔接地线,来降低相邻杆塔的接地电阻,并将杆塔延伸到周边土壤电阻率较低的地方,这样一来,就可以使接地阻抗较好的降低,使雷击电流得到疏通。
2 雷害原因分析
输电线路雷击闪电是由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道,导致线路绝缘击穿,这种过电压也称为大气过电压,可分为直击雷过电压和感应雷过电压。
雷击主要是通过建立一个放电泄流通道,从而使大地感应电荷中和雷云中的异种电荷,因此雷击和接地装置的完好性有直接的关系。
输电线路基本受到直击雷电的影响,直击雷又分为反击和绕击,都严重危害线路安全运行。
在制定防雷措施之前,应该对该地的主要雷击类型进行系统的把握,只有这样才能具体问题具体分析,使得制定的防雷举措合理有效。
同时反击雷也是一种常见的现象,它主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关,一般发生在绝缘弱相,无固定闪络相别,所以对于反击雷过电压应采取降低杆塔接地电阻,加强绝缘,提高耐雷水平。
绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线而出现的雷过电压,主要与雷电流幅值,线路防雷保护方式,杆塔高度,特殊地形有关,主要发生在两边相。
目前对绕击雷过电压采取的主要措施是减少避雷线保护角,安装避雷器等。
经过电力工作者多年工作经验的积累和相关数据的研究,基本可以确定不同地形的雷击发生概率不同,而且雷击的具体种类也相应的有所差异,比如山区线路由于地形因素的影响和有效高度的增加,绕击率较高;平原,丘陵地区的线路则以反击为主。
所以针对不同的地形也应该采取区别的防雷措施。
雷击现象的发生概率和发生类型是由多种原因导致形成的,只有进行实地的考察和具体数据的分析,才能基本的进行雷击类型和概率的确定,因此工作人员需要进行必要的实地考察。
3 输电线路防雷接地技术对策
3.1架设避雷线
避雷线是安装在杆塔顶部,一根或二根,进行防雷,又称架空地线。
当输电线路被雷电击中时,输电线路上产生的电压会远高于线路额定电压,称为“过电压”,其可以高达几百万伏。
一旦过电压超过线路绝缘子串所承受的抗电强度时,就会出现线路跳闸或停电事故。
避雷线在一定程度上可以覆盖输电线路,雷击时,雷落在避雷线上,雷电流顺着杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置导入大地。
通常,避雷线的效果与输电线路的电压成正比,因而,在11O~220kV及以上电压等级的输电线路中需要全线安装避雷线。
另外,超高压输电线路在使用双避雷线时,避雷线间由于受到电流强度的影响会产生闭合回路,从而导致功率的损耗。
为了避免这种问题造成的损耗,可以采取相关措施使避雷线对地绝缘。
另外,避雷线与导线的安装角度也会对保护效果产生极大的影响,同时,避雷线的下方的导线与避雷线所成的角度会影响保护效果,一般220kV和330kV的避雷线角度是200°左右,而对于超过500kV的高压线路,其避雷线角度则在150°以下。
当进行双避雷线安装时,获得保护角小,因而雷击跳闸故障在线路运行中发生的几率也会较少。
但由于双避雷线的建设投资较大,因而我国的大多数220kV以下的输电线路都是采用单根避雷线。
3.2安装避雷针
避雷线的安装在很大程度上降低了导线上的感应过电压,为了尽可能的降低和限制过电压,还需要使用避雷器来将雷电流释放到大地,避免输电线路及设备因雷击出现的故障。
一般,对于35kV~110kV架空输电线路,并不是沿全线安装避雷线的,因而在变电所1km~2km的进线段需要安装避雷器。
另外,发电厂和变电所里的35kV到110KV的电缆进线段,也需要装设阀型避雷器在电缆与架空线的连接处,其中,对于连接电缆段的1km架空线路,需要装设避雷线。
3.3装设接地装置和降低杆塔接地电阻
接地装置的架设是另一种有效避免架空输电线路遭受雷击事故措施。
其中,接地装置由两部分组成;接地体和接地极线,接地体是一种金属体,其直接埋入地中大地接触;接地线是连接电力设备与接地体的一种金属体。
对于一般高度的杆塔来说,减小杆塔冲击接地电阻值是提高线路抗雷水平,减少雷击跳闸率的有效措施。
平原地带的杆塔,一方面,每一根杆塔都配备了与避雷线连接的接地装置,从而提高输电线路防雷的实用性、安全性和可靠性,另一方面,要采用逐段改造线路的方式,利用邻近杆塔接地连接,有效的减小相邻杆塔的接地电阻,同时可以延伸杆塔到周边土壤电阻率较低的地方;对于山区地段的塔杆,在四个杆塔的底部要用井加降阻剂或较长辐射地线,加
大土壤与地线的接触面积,进而有效的降低电阻率,完成输电线路的防雷保护。
3.4采用中性点非有效接地方式
在电力系统中,中性点不接地或经消弧线圈接地的方式,能够自动消除雷击造成的大多数单相接地故障,避免相间短路或者跳闸问题。
在二相或三相落雷时,由于先对地闪络的一相类似于一条避雷线,从而提高了分流作用和对未闪络相的耦合作用,使降低了未闪络相绝缘上的电压,有效的增加了线路的抗击雷击水平。
3.5加强线路绝缘
对个别经常遭雷击的杆塔,为了提高线路的抗雷击水平,可适量的增加1~2片绝缘子。
现阶段,大跨越度杆塔是个别地域输电线路广泛使用的杆塔形式(如:跨河杆塔),而这种大跨越度的高杆塔也在无形中增加了其雷击率的发生。
而在此类高杆塔上设置适量的绝缘子串或使跨越档导线和地线间的距离的增大可以有效的降低线路的跳闸故障的发生几率,使导线绝缘强度得到极大的提升。
而对于低于35kV的输电线路,采用冲击闪络电压相对较高的瓷横担等绝缘子可以大幅降低雷击导致的线路跳闸几率。
3.6自动重合闸装置的装设
在线路上加设自动重合闸装置也可以有效的降低线路的雷击率。
根据相关部门统计,线路所发生的雷击故障中有超过90%是瞬时发生的,而在线路上加设自动重合闸装置的则能够快速的恢复电力供应。
线路绝缘的自恢复性能,能够使雷击导致的闪络事故在线路跳闸后自动消除。
输电线路受到雷电袭击时,一旦绝缘子出现闪络就会造成线路跳闸,而安装自动重合闸装置的安装能够有效地降低输电线路遭受雷击的几率,因而这种自动重合闸装置能够有效的消除线路的瞬时性故障,降低雷击跳闸造成的停电现象。
4 结语
合理选择输电线路的防雷与接地措施,并对其进行定期巡视检修,排除线路障碍,可以有效降低雷电过电压造成的输电线路跳闸、导线烧断等现象的发生,确保用电安全,对电力企业和各行各业的健康长远发展具有极强的现实意义。
参考文献
[1]谭义生.输电线路防雷与接地改造探讨[J].机电信息,2011.
[2]余力,李和国.架空输电线路的防雷与接地[J].江西电力,2010.。