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        淺談架空輸電線路防雷技術(shù)

        2014-04-02 20:23:40葉宏偉高晶
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年11期
        關(guān)鍵詞:防雷技術(shù)架空輸電線路研究分析

        葉宏偉 高晶

        摘 要:架空輸電線路以及雷擊跳閘始終是安全供電的一大阻力,如何使架空輸電線路防雷技術(shù)更加安全有效,是廣大電力工作人員共同關(guān)注的問題。鑒于此,針對架空輸電線路防雷技術(shù)的現(xiàn)狀,存在的問題及其發(fā)展進行了探討。

        關(guān)鍵詞:架空輸電線路:防雷技術(shù);研究分析

        最近幾年高壓線路鋪設(shè)的越來越多,從而事故的發(fā)生也是在所難免的,最多的是雷擊,因為以我國這樣的地勢地貌來看發(fā)生雷擊的事故就比較頻繁,給國家和自己造成重大損失,所以我國加大對防雷技術(shù)的使用,得到重視以后加強農(nóng)民對于怎么防雷的知識學(xué)習(xí),減少個人的資產(chǎn)的損失,為以后在架設(shè)線路的工作中最足了準(zhǔn)備。

        1 架空輸電線路防雷技術(shù)的現(xiàn)狀與存在問題

        在不斷的發(fā)展當(dāng)中,電在千家萬戶已經(jīng)廣泛使用上,所以電在我國有著舉足輕重的地位,使用電多了就會架設(shè)很多的線路,有了高壓線就要安裝防雷的裝置,就大大增加防雷的使用率,使其研究得以實施。減少事故的發(fā)生,可是我國雷達的現(xiàn)象依然存在,主要是因為跳閘影響的,反應(yīng)出我國在這方面的技術(shù)還沒有達到國外的水平,需要研究人員在這條道路上不斷的努力。

        雨季是雷擊跳閘多發(fā)時期,下面主要介紹發(fā)生跳閘的情況:第一種是在發(fā)生雷電的時候,雷電并沒有打在所安裝的避雷針上而是直接打在了導(dǎo)線上,直接導(dǎo)致變相瓷瓶串閃絡(luò),一般這種情況出現(xiàn)線路空曠地和線路長的地帶。還有一種比較重要的方面,在雷擊發(fā)生時,雷擊的電流過猛,線路受到較大的電流時就會通過導(dǎo)線分流,把雷電在線路的兩側(cè)進行流動,如果在這桿塔的電流跟雷的電流是同性的話,就會使該塔的瓷瓶串閃絡(luò)。不是同性的話,跟其相鄰的桿塔中的瓷瓶串因為電流過大也會發(fā)生閃絡(luò),如果電流擊中的是塔頂電位使其桿塔帶來極大反擊,,把其他的相瓷瓶閃絡(luò),這就是繞擊雷。第二種是帶電的云層與地上目標(biāo)發(fā)生迅猛的放電,電流峰值可達幾十KA乃至幾百KA,其之所以破壞性很強,主要原因是雷云所蘊藏的能量在極短的時間(其持續(xù)時間通常只有幾us到幾百us)就釋放出來,從瞬間功率來講,是巨大的。導(dǎo)致的后果就是燒毀擊中的物體使其融化,這就是直擊雷。

        2 架空輸電線路防雷技術(shù)的發(fā)展

        (1)架設(shè)避雷線。避雷線不僅可以阻擋雷直擊導(dǎo)線,還可以通過分流作用的發(fā)揮,削弱通過桿塔部位的雷電流,減小塔頂電位,此外其還可以利用對導(dǎo)線的耦合和屏蔽來降低線路絕緣子電壓,減小導(dǎo)線感應(yīng)過電壓。

        (2)安裝避雷針。這也是一種架空輸電線路防雷技術(shù),不過實際使用時問題較多需要注意。

        (3)提高線路絕緣水平。因為輸電線路部位地段必須要用到大跨越高桿塔,因此增加了桿塔落雷的可能性。當(dāng)高塔落雷時不僅感應(yīng)電壓大,而且塔頂電位高,這時的受繞擊率非常高。為減少線路跳閘現(xiàn)象,可于高桿塔上多設(shè)置一些絕緣子串片,以增加地線以及大跨越檔導(dǎo)線的間隔,進而達到提升線路絕緣水平的目的。

        (4)不平衡絕緣方式的運用。當(dāng)架設(shè)于同桿上的雙回路線路在使用一般防雷技術(shù)還無法達到要求時,可選擇不平衡絕緣方式來減少雙回路雷擊跳閘現(xiàn)象的發(fā)生,以保證電力的正常供應(yīng)。

        (5)架設(shè)藕合地埋線。該舉措不僅可以減小接地電阻,而且在一定程度上還可發(fā)揮架空地線作用,即兼并分流和藕合功能。

        (6)預(yù)放電棒以及負(fù)角保護針。預(yù)放電棒可以縮短導(dǎo)地線二者間隔,減小桿塔分流系數(shù),提高藕合系數(shù),增加絕緣子串以及導(dǎo)線的對地電容以及對電壓分布情況進行改善;負(fù)角保護針是設(shè)置在線路邊上且具體位于導(dǎo)線外側(cè)的一個避雷針,可以改善屏蔽情況,縮短臨界擊距。

        (7)裝設(shè)消雷器。屬于新型直擊雷防護技術(shù),其對接地電阻沒有很高的要求,保護范圍也大大超過了避雷針。在具體裝設(shè)時,需解決好有關(guān)問題。

        (8)接地降阻劑的使用。使用該降阻劑后,隨著時間的增加,接地電阻會減小。其一般沒有腐蝕現(xiàn)象。不過,長期使用后會腐蝕接地體,因此需特別注意。

        (9)中性點非有效接地方式的運用。在二相甚至三相落雷發(fā)生時,因為先對地閃絡(luò)相等同于一個避雷線,使對未閃絡(luò)相以及分流的耦合作用大大增加,減小了未閃絡(luò)相絕緣電壓,增強了線路的耐雷性。因此,對35kV線路的鐵塔以及鋼筋混凝土桿,需采取接地措施(35kV及其以下不接地,故障即可自動消除。

        3架空輸電線路防雷技術(shù)的運用

        3.1線路架設(shè)避雷器

        現(xiàn)在我國生產(chǎn)運行部門常用的架空輸電線路主要是避雷線和耦合地埋線,耦合地埋線具有兩個作用:一是它可以降低高土壤電阻率地區(qū)桿塔接地電阻,二是起到一部分架空地線的作用,既有避雷線的分流作用,又有避雷線的耦合作用,根據(jù)資料記載在10年中只發(fā)生異常雷擊故障,顯著提高線路耐雷水平。避雷線的作用是分流、屏蔽及降低導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓。避雷器在目前架空輸電線路上裝設(shè)已經(jīng)有上千套,運行情況良好,雖然對避雷器的機理和理論上還在爭論,但是它確實減少雷擊的事實被很多人所接受。

        3.2 提高線路絕緣水平

        由于輸電線路個別地段需采用跨河桿塔,這就增加了桿塔落雷的機會,高塔落雷是塔頂點位高,感應(yīng)國電壓大,而且受繞擊的概率也比較大,為了降低線路跳閘率,可以在高桿塔上加上絕緣子串片數(shù),加大導(dǎo)線與地線的距離,加強線路的絕緣?,F(xiàn)在我國架空線路中所用絕緣子,常用的時候是陶瓷絕緣子、玻璃鋼絕緣子、合成絕緣子、半導(dǎo)體絕緣子。在高壓架空線路上我們選擇用合成絕緣子,它是有玻璃纖維環(huán)氧樹脂引拔棒、硅橡膠傘裙、金具三部分組成。合成絕緣的優(yōu)勢是機械性能優(yōu)越、抗污閃性能好、耐電性優(yōu)異、重量輕和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較好,在線路的使用上效率高。但是在應(yīng)用的缺點也不少最主要的是耐老化性能低,容易斷,電位分布不均勻、容易發(fā)生不明原因閃絡(luò),雷擊放電和鳥啄。

        以我國南方山區(qū)為例,因為這些地區(qū)所處的位置都比較高,在這上面架設(shè)高壓輸電線路發(fā)生雷電的機會就比較多,這帶多雨雷電活動比較大,在這樣的地方使用合成絕緣子時,就要根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r,具體實施方案,合理的安排使用,以其合成絕緣子的最大特性來發(fā)揮它在該區(qū)的使用率,杜絕當(dāng)?shù)乩纂姷陌l(fā)生,減少資源的浪費。

        4 結(jié)束語

        總之,影響架空輸電線路雷擊跳閘率的因素很多,有一定的復(fù)雜性,解決線路的雷害問題,要從實際出發(fā),因地制宜,綜合治理,在采取防雷改進措施的道路上任重道遠(yuǎn),所以必須認(rèn)真調(diào)查分析,充分了解地理,氣象及線路運行等各個方面的情況,算出線路耐雷的水平,根據(jù)研究采用措施的可事實性、工作量、經(jīng)濟效益和難度等方面,最后在決定準(zhǔn)備采用哪一種方式進行防雷改進措施,能夠正常的使用電。

        參考文獻

        [1]余力,李和國.架空輸電線路的防雷與接地[J]江西電力,2010(2).

        [2]周澤存,沈其工,方瑜,等.高電壓技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2004.

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