摘要:输电线路的安全运营不仅能为我国的市场经济发展提供保障,还能为国民的日常生活提供保障。输电线路一般都铺设在空中,使得雷击成为影响输电线路安全运营的重要因素。近年来针对输电线路的运行进行研究发现由于雷击所引发的跳闸故障是对供电安全产生影响的一个重大难题,所以相关工作人员需要针对输电线路建立良好的防雷保护措施,并选择合理的方式建设输电线路防雷设备,这是我国现代电力企业与相关工作人员需要关注的一个重要课题。
关键词:110kV及以上高压线路;输电线路;防雷
中图分类号:TM75 文献标识码:A
引言
架空输电线路在电网系统中是非常重要的基础设施,输电线路承担着电能的传递和输送,并且输电线路也是目前电网系统中使用的数量最多的、分布最广的设施。由于我国幅员辽阔,人口分布密集,架空输电线路在输电线路的设置上往往采用架高,并且采用高压的形式进行输送。输电线路在日常运行的过程中经常会受到天气或者是气候的原因对其造成的影响,尤其是夏天的雷电对输电线路的影响是最大的。为了保证输电线路在日常的运行过程中的安全性和稳定性,架空输电线路的防雷和接地工作就显得尤为重要。
1 雷击危害
一旦雷电作用到输电线路上,会造成输电线路冲击过电压,通常,输电线路上的冲击过电压分为直击雷过电压和感应雷过电压两类。直击雷过电压是雷电直接作用到输电线路上,对输电线路造成直接的雷击伤害;感应雷过电压是雷电作用到输电线路的附近,输电线路受电磁场的影响因雷电感应而遭到破坏。因此,对于防雷技术的研究要从雷电直击产生的破坏和雷电感应产生的破坏两方面进行。前者要改进输电线路的外壁,并加强内部设计,减少雷电作用到外壁和内部结构造成的冲击;后者需要避免雷电感应,要使用一些先进的防雷技术,减弱雷电感应,进而削弱雷电伤害。深入分析输电线路遭受雷击的情况,可以找到防雷技术的应用部位及功能,对于防雷技术的针对性设计有积极作用,也为防雷技术的改进提供了重要方向,推动了防雷技术的发展。
2 架空输电线路防雷措施
2.1 配置避雷器
目前,避雷器已经得到了显著的改善,避雷器由最初的阀型发展为氧化物型,有效地提升了抗雷击技能,目前氧化物避雷器得到了广泛的应用,然而仍然需要合理规划和安装设计避雷器设备,保证其能够配合站内电气设备,尽量提升其避雷效果。需要结合现场的实际情况,可以应用具有避雷功能的针,带以及网等措施对其进行保护,可以将引下线大量平均的布置在地下,以此来将雷电引入到地下。通过大量地下引线对雷电的分流作用,可以使引线压降得以减少降低射击造成的危害,并且能够减少影响现在泄流过程中所产生的磁场强度。在对避雷针进行设置的过程中,在太阳电池方阵组件上,不得出现避雷阵的投影。逐级对防雷器件进行安装,按照多级对其进行保护。使多级防雷器件能够对雷击产生的电压,或者开关中存在的浪涌进行泄流,通常会将直流电源避雷器应用于光伏发电系统的直流线路中,将交流电源避雷器应用于交流线路中存在逆变的部分。
2.2 分流技术
在信息时代,分流技术的应用已经十分成熟,信息技术的发展使分流技术可以用于电气电子设备,一旦出现雷击现象,可以通过电气电子设备进行自动分流,对输电线路起到良好的保护作用。分流技术使用的装置包括避雷线、避雷针、预放电棒和负角保护针等。在雷电到达特点区域后,分流技术可以通过吸收和分流作用,将雷电的强度降级,借此提高防雷效果,更好地保护输电线路的安全运行。在实际工作中,要慎重选择分流技术,以便满足输电线路的防雷需求。例如,在使用避雷针时,要考虑避雷针的不足。避雷针的突出问题在于其保护范围小、反击伤害大和电磁感应强烈等,这些问题都会影响避雷针的实际使用效果,一旦使用不当,不仅不能起到良好的防雷作用,还会对周围的生物造成伤害。因此,在分流技术的使用中,要根据实际情况选择技术,这样才能最大限度地提高防雷效果,为输电线路的正常传输提供保障。
2.3 设置避雷线
输电线路施工中,最重要的一项内容就是选择正确的避雷线,需要尽可能保证避雷线与输电线路之间完全适应,也需要在输电线路的正确位置设置避雷线,相对来说较低电压的输出线路,不建议架设避雷线。而当输电线路的电压达到120kV时,需要进行全线避雷线布置。而在进行线路传输时,电压如果在220~350kV之间,输电线路不仅需要全程设置避雷线,还需要在每个月的暴风天气中进行至少半个月的天气预报。对于电压在500~700kV范围内的输电线路以及山区内都需要全程进行两条避雷线的设置,必要时还可以根据当地的地理条件进行相应的调整,由相关工作人员做好全面的天气预报。审核人员要对避雷线的设置环节规范化审核,提高各项数据复核成效,提高审核中多项数据真实性。对完整施工中避雷线的设置集中控制,做好多项数据位置、质量的有效复审。
2.4 架设耦合地线
架空输电线路的防雷处理措施中应用效果较好的处理方式是架设耦合地线,即在导线下方设置一定长度的地线,该地线能够增强避雷线与导线之间的耦合作用,进而起到降低输电线路电压和分流雷电流的作用。此外,耦合地线的设置可以在一定程度上减少架空输电线路雷击跳闸问题的发生。
2.5 降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻是防雷技术在输电线路设计中的一大改进措施。杆塔接地电阻的大小关系着输电线路的耐雷水平。通常,在雷电击中杆塔时,雷电流会分散,一部分会顺着避雷线流入相邻的杆塔,另一部分会流经杆塔流入大地。这个时候,杆塔接地电阻起到至关重要的作用。杆塔接地电阻越小,杆塔中的雷电流流入大地越顺畅,可以使杆塔顶部的电位变小,进而提升输电线路的耐雷水平。在受到雷击后,可以保护输电线路的稳定性,让其正常运营。在降低杆塔接地电阻方面,工作人员已经取得了一些成果,如运用防盗、防腐和降阻功能的石墨接地极,这样的非金属接地极具备长效性,可以长久保护杆塔接地装置不被损害。实践证明,在相同土质环境下,使用石墨接地极可以降低杆塔接地电阻,这是防雷技术应用的一大突破,可以充分利用石墨这种非金属材料的特性。降低杆塔接地电阻还要分析接地土壤,找到适合土壤环境的材料,并将其用于接地装置,为输电线路雷击过程减轻压力。从这个层面上看,工作人员在研究新材料时,还要分析土壤环境。工作人员要高度关注土壤环境分析,并积极改进,以便完成对输电线路防雷技术的改进工作,为电力传输创造更加安全的环境。
4 结束语
虽然防雷技术在输电线路设计中的应用十分广泛,但是为了保持输电线路的良好运行,还是需要做出相应改进。稳步提升输电线路的耐雷水平,可以使输电线路的发展前景更加广阔,为社会主义事业的发展持续蓄力。
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