摘 要:架空輸電線路具有易于施工,易于檢修,成本低和工期短等一系列優(yōu)點(diǎn),是電力供應(yīng)所采用的最主要的輸電方式,由于架空輸電線路處于暴露的大氣環(huán)境中,經(jīng)常會(huì)受到氣象條件的直接影響,特別是高等級(jí)電壓的架空輸電線路會(huì)因高度較高而產(chǎn)生雷擊跳閘的事故,因此,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)架空輸電線路防雷接地工作的研究和探討。本文在分析了架空輸電線路架雷擊產(chǎn)生原因的基礎(chǔ)上,提出了架空輸電線路防雷接地的建議和措施,供同行參考和借鑒。
關(guān)鍵詞:架空輸電線路;接地設(shè)計(jì);自動(dòng)重合閘裝置;接地電阻;桿塔接地設(shè)計(jì)
社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,需要輸電線路完成更遠(yuǎn)距離傳輸和更高電壓運(yùn)行,這樣的趨勢(shì)導(dǎo)致了輸電線路呈現(xiàn)了大型化和高空化的趨勢(shì),利用架空輸電線路傳輸電能的距離將會(huì)越來(lái)越大,架空線路的電壓也越來(lái)越高。架空輸電線路具有易于施工,易于檢修,成本低和工期短等一系列優(yōu)點(diǎn),是電力供應(yīng)所采用的最主要的輸電方式,由于架空輸電線路處于暴露的大氣環(huán)境中,經(jīng)常會(huì)受到氣象條件的直接影響,特別是高等級(jí)電壓的架空輸電線路會(huì)因高度較高而產(chǎn)生雷擊跳閘的事故,因此,應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)架空輸電線路防雷接地工作的研究和探討。
1 架空輸電線路雷擊的探討
1.1 雷擊跳閘的分析
架空輸電線路雷擊跳閘主要有兩種表現(xiàn)形式,其一是由于雷電直接擊中架空輸電線路或者桿塔,在架空輸電線路內(nèi)產(chǎn)生過(guò)電壓,影響架空輸電線路的安全和穩(wěn)定。其二是由于雷電擊中架空輸電線路附近或桿塔時(shí)繞過(guò)避雷線產(chǎn)生電磁感應(yīng),在架空輸電線路中產(chǎn)生電磁干擾。兩種架空輸電線路雷擊跳閘都會(huì)影響線路的輸電效果,造成巨大的電力災(zāi)害。
1.2 架空輸電線路防雷的措施
首先,架空輸電線路應(yīng)該防直擊雷,防止直擊雷應(yīng)該采取架空輸電線路裝設(shè)避雷線,使架空輸電線路不受直擊雷。其次,防止架空輸電線路出現(xiàn)閃絡(luò),采用降低接地電阻和提高架空輸電線路絕緣性等措施,杜絕架空輸電線路產(chǎn)生閃絡(luò)。其三,防止出現(xiàn)架空輸電線路工頻電弧,采用提高絕緣、降低接地電阻等方法,降低架空輸電線路產(chǎn)生閃絡(luò)后發(fā)生工頻電弧的可能性。最后,架空輸電線路防停電,采用適當(dāng)措施確保架空輸電線路出現(xiàn)雷擊后不中斷電力供應(yīng)。
2 架空輸電線路存在問(wèn)題的原因
2.1 自然環(huán)境因素
架空輸電線路接地電阻受到地形、地質(zhì)條件、土壤等客觀原因影響,在自然環(huán)境惡劣地區(qū)和地質(zhì)條件復(fù)雜區(qū)域由于地質(zhì)條件差、土壤干燥或土層過(guò)薄,造成架空輸電線路或桿塔接地電阻高。
2.2 架空輸電線路的設(shè)計(jì)因素
電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展使一些電力設(shè)計(jì)單位在架空輸電線路設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)勘察不到位和設(shè)計(jì)不科學(xué)等現(xiàn)象,若電力設(shè)計(jì)電網(wǎng)不根據(jù)實(shí)際土壤電阻率進(jìn)行驗(yàn)算,就會(huì)造成架空輸電線路設(shè)計(jì)不適應(yīng)實(shí)際情況,產(chǎn)生架空輸電線路的設(shè)計(jì)偏差,容易使架空輸電線路受到雷擊的直接或間接的影響。
2.3 架空輸電線路的施工因素
一些架空輸電線路施工中,施工現(xiàn)場(chǎng)位于交通不便和土壤電阻率高的巖石區(qū)域,造成施工困難、填土不符合要求、接地裝置內(nèi)部連結(jié)時(shí)采未按要求進(jìn)行焊接,極易在極端天氣情況下產(chǎn)生雷擊等現(xiàn)象。
3 設(shè)計(jì)好架空輸電線路防雷接地的要點(diǎn)
3.1 做好架空輸電線路桿塔接地的設(shè)計(jì)工作
在架空輸電線路初步設(shè)計(jì)選線階段,相關(guān)工作人員應(yīng)到線路所在地區(qū)實(shí)地調(diào)查沿線雷電活動(dòng)情況,盡量避開(kāi)雷擊頻發(fā)地段,確定合理的線路方案。同時(shí),勘測(cè)人員應(yīng)對(duì)線路桿位的土壤電阻率進(jìn)行逐基測(cè)量,為合理設(shè)計(jì)桿塔接地裝置提供準(zhǔn)確資料。最后,電氣設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)實(shí)際土壤電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算,確定最適合現(xiàn)場(chǎng)情況的接地形式,并畫(huà)出接地圖紙。
3.2 降低架空輸電線路的接地電阻
對(duì)于處在土壤電阻率較高地區(qū)的架空輸電線路,可選擇放射形接地方式、連續(xù)伸長(zhǎng)接地體方式、外引接地方式、復(fù)合接地方式、換土方式、物理接地模式等接地裝置降低桿塔的接地電阻。另外,也可采用加長(zhǎng)接地極并使用降阻劑的方式降低桿塔沖擊接地電阻。
3.3 架空輸電線路施工中使用降阻劑
在架空輸電線路接地系統(tǒng)中正確而適當(dāng)?shù)厥褂媒底鑴?,可以很快深入地面土壤,有效增大分散電流范圍,適合在地形復(fù)雜其余、土壤電阻率較高和山區(qū)巖石地段使用。
綜上所述,因?yàn)榧芸蛰旊娋€路高度高,傳輸電壓高,特別是架空輸電線路系統(tǒng)復(fù)雜,這樣的現(xiàn)狀會(huì)引起架空輸電線路經(jīng)常受到雷擊的困擾,并且會(huì)對(duì)整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響。根據(jù)可靠數(shù)據(jù)優(yōu)于雷擊產(chǎn)生的架空輸電線路跳閘事故用絕緣體將輸電線路固定在直立于地面的桿塔上用以傳輸電能的輸電線路,它由導(dǎo)線、架空地線、桿塔、絕緣子串、接地裝置等部分組成。運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,引起輸電線路故障跳閘的原因很多,其中因雷擊引起的跳閘次數(shù)約占總跳閘次數(shù)的60%以上,位居所有跳閘原因之首。因此,如何切實(shí)有效地制定及改善架空輸電線路的防雷措施,是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。然而,任何防雷系統(tǒng)都離不開(kāi)接地,要做好架空輸電線路防雷保護(hù),其核心問(wèn)題就是要做好接地。輸電線路桿塔接地裝置作為輸電線路重要組成部分,作用是確保外來(lái)雷電流入地面,保護(hù)絕緣線路設(shè)備,減少線路雷擊跳閘率。因此,確保接地裝置完整性,是降低輸電線路雷擊跳閘率的主要措施。
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