李付龍 朱東濤
[關鍵詞]電力系統(tǒng)是保證國民經濟順利發(fā)展的重要設施,保證電能能夠安全穩(wěn)定的輸出是非常重要的,而雷擊是所有非人為因素影響的形式中出現(xiàn)率最頻繁的一種方式,雷擊具有很大的危害性以及不確定性,在雷雨天氣中,如果在輸配電線路上不做任何防雷措施,輸配電線路很容易遭受雷擊而出現(xiàn)線路故障。做好防雷工作,將線路發(fā)生故障的概率降到最低。 本文從防雷擊的重要性以及輸配電線路的防雷設計方法等方面進行討論,結合雷擊的各方面因素,根據(jù)實際情況,得出最愛有效的輸配電線路防雷設計,以降低雷擊的危害。
[關鍵詞]輸配電線路;雷擊;防雷設計
中圖分類號:TM863 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)13-0192-01
只有辦證輸配電線路的正常運作,才能夠保證電力資源的正常穩(wěn)定的輸出,而雷擊具有不確定性以及突發(fā)性,對輸配電線路具有很大的威脅,目前,我國仍然有許多地方的輸配電線路的桿搭高度嚴重超過超準,更有些地方的輸配電線路沒有進行防雷措施設計,不僅增大了輸配電線路故障的可能性,還可能對周圍的居民帶來人身安全的威脅,因此,輸配電線路的防雷設計尤為重要。
1 發(fā)生雷擊的危害以及防雷的重要性
1.1 雷擊的危害
電網中的事故類型主要是輸配電線路的故障,而引起輸配電線路的故障的原因中雷擊災害占很大的比重,尤其是在山區(qū),數(shù)排點線路故障十有八九都是由于雷擊跳閘引起的。雷擊主要可大致分為直擊雷和感應雷。直擊雷對電力設備的損害非常大,常常會造成絕緣子閃絡,燒傷等,從而導致停電;一旦出現(xiàn)直擊雷時間后,停電面積大,搶修費力,絕緣子被及落后在巡查時很難被發(fā)現(xiàn);而感應雷是由于雷云中含有大量負電荷,當雷擊發(fā)生時,輸配電線路上被束縛的電荷變?yōu)樽杂呻姾?,并產生很大的磁場,從而對輸配電線路造成破壞。
1.2 防雷的重要性
由于雷擊具有不確定性和突發(fā)性,在雷擊發(fā)生之前,很難得到預警,而雷擊對輸配電線路造成的危害還會直接影響到人類的日常生活,所以說,在輸配電線路上進行防雷設計就顯得尤為重要,這樣可以在很大的程度上避免由于雷擊事故造成的停電,對人類的生活,甚至是生命帶來很大的影響,而電力系統(tǒng)的穩(wěn)定也會給國民經濟的健康穩(wěn)定發(fā)展帶來好處。
2 輸配電線路防雷的設計方法
2.1 避雷線的設計
避雷線的設計跟避雷針一樣都是一種很常見的防雷方式,避雷線常與架空線路同桿架設,用來保護架空線路,黨雷電發(fā)生時,避雷線使得地面的電場發(fā)生畸變,引導雷電發(fā)生時向避雷線放點,然后再通過接地裝置安全的流入大地,在雷雨天氣中,減少在避雷線和避雷針保護的范圍內的輸配電線路遭受雷擊而出現(xiàn)故障的概率。而避雷線的設計不光可以用來引雷,它還具有屏蔽作用,分流作用以及耦合作用。
110KV的輸配電線路要沿著全線架設避雷線,220KV的輸配電線路要沿著全線架設雙避雷線,而對于35KV以下的輸配電線路一般不沿全線架設避雷線;像一些有歷史記錄的雷區(qū),電纜或者是走明線,在地上高于其它建筑的地方都要安裝避雷線來避免雷擊危害。
2.2 增強絕緣性能
輸配電線路在經受常年的風吹日曬之后,絕緣性能已經遠遠降低,這時,雷擊對其造成的危害的可能也就更大,常發(fā)生雷擊故障的輸配電線路多半都是一些老化的線路,為預防雷擊,除了要進行一些正常的防雷措施外,還要增強線路的絕緣性能。
在輸配電線路的防雷設計中,要運用到絕緣子,在目前,絕緣子的污染情況也是非常嚴重的,為保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,要對絕緣子進行定期的清掃,裝置泄露電流記錄器,實時監(jiān)控絕緣子的污染情況;還可以在絕緣子便面涂一層防塵材料或采用半導體釉絕緣體,在重雷區(qū),可以采用更為新穎的絕緣子,如合成絕緣子,增加絕緣性能,提高輸配電線路的防雷水平。
2.3 強化線路的維修檢查工作
線路老化很容易誘發(fā)雷擊,因此,必須要強化線路的維修檢查工作。安排專門的人員定期做好日常巡查工作,對于老化線路,故障線路,破損線路等要進行及時的維護,并進行歸檔整理,以便可以更有限的掌握線路情況;維修人員要嚴格執(zhí)行維修規(guī)劃,并建立健全的管理制度完善考核制度,提高業(yè)務人員的專業(yè)水平;電路的維修工作要派遣專業(yè)的人員,重點是要對輸配電線路的絕緣功能進行修復,并對線路周圍易導電物體進行及時的清理,并對桿搭接地的電阻進行實時監(jiān)控,確保防雷性能的實用性。
2.4 減弱桿搭接地的電阻
在受地質或者的士等限制條件影響的山區(qū),架空線路的桿搭接地裝置的電阻往往達不到要求,而桿搭接地的電阻對防雷又十分的重要,所以,需要減弱桿搭接地的電阻。在減弱桿搭接地的電阻之前,要根據(jù)當?shù)赝临|,地勢的實際條件,測試出桿搭接地裝置周圍的土壤電阻,然后可以利用深埋式接地極,水平外延接地體,填充降阻劑,或鋪設水下接地裝置等方法都可以達到減弱桿搭接地電阻的效果。究竟應該采用哪種方法進行降阻,要根據(jù)實際情況,篩選出經濟,合理的降阻辦法,以達到防雷目的。
2.5 耦合地線
架設耦合地線是一種有效降低線路反擊跳閘率的防雷措施。線之間的耦合作用,降低絕緣子串上的電壓,從而達到降低由于雷擊跳閘而導致的輸配電線路的故障概率的目的。實踐證明,架空輸配電線路裝設有耦合地線的這一防雷措施是非常有效果的,其不僅可以降低擊桿率,而且可以一定程度上提高輸配電線路的耐雷水平??梢圆捎迷趯Ь€下方架設地線的方法盡量避免雷擊災害在雷擊故障頻發(fā)的路線,這樣不僅可以增加避雷線與輸配電線路間的耦合作用,而且可以增加對雷電流的分流作用,從而達到防雷的目的??偟膩碚f,裝設耦合地線不但可以提高輸配電線路的耐雷水平,而且可以適當?shù)臏p少擊桿率以及繞擊率,對降低雷擊跳閘率非常有效果。
2.6 安裝消雷器
雷擊災害是不可預測的,目前常用的防雷辦法一般都是以“防”為主,而消雷器作為一種新型的防雷保護措施,則是以疏導為主,從而達到防雷的目的。消雷器的工作原理是中和發(fā)射離子與雷云電子,一直雷云先導放電的產生或者屏蔽雷電,將被保護的物體上方可能出現(xiàn)的感應過電壓降低到無害的水平。我國出產的消雷器有導體傘版型和導體陣列型兩大系列,其中,導體陣列型經常被用于架空輸配電線路的防雷保護。當然,大自然條件負責多樣,目前仍然避免不了雷集中消雷器的現(xiàn)象,但是從消雷器新穎的防雷原理來看,還會有更大的發(fā)展價值。
3 總結語
雷電天氣是大自然中常見的一種現(xiàn)象,不可避免,而雷電對電力系統(tǒng)的破壞也非常嚴重,人類與雷電之間的拉力賽還在進行中。目前,由于雷擊而引起的輸配電線路故障也時有發(fā)生,嚴重時還會威脅到人們的人身安全,在這么長時間的防雷過程中,人類也總結出很多種方法去避免雷擊對輸配電線路的破壞。隨著科學技術的進步,人們對雷電的認識也越來越清晰,防雷措施也越來越實用。采取合適的防雷措施,并在其中不斷的總結經驗,進一步完善防雷措施,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供良好的基礎,從而造福社會。
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