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        輸電線(xiàn)路雷害原因及防雷對(duì)策探索

        2016-12-22 17:04:52王勇
        關(guān)鍵詞:雷害避雷器桿塔

        王勇

        摘要:輸電線(xiàn)路作為電力企業(yè)進(jìn)行供電系統(tǒng)中的重要載體,輸電線(xiàn)路因雷擊引起的故障跳閘頻繁發(fā)生,故線(xiàn)路的防雷工作日益受到各級(jí)電力部門(mén)的高度重視,我國(guó)特別是四川地區(qū)雷電災(zāi)害較多,對(duì)目前的輸電線(xiàn)路造成了相當(dāng)大的影響。文章將以目前輸電線(xiàn)路進(jìn)行防雷的基本內(nèi)涵為著手點(diǎn),闡述了目前輸電線(xiàn)路基本的雷害原因,并提出了相應(yīng)的防雷對(duì)策。

        關(guān)鍵詞:輸電線(xiàn)路;雷害原因;防雷對(duì)策;防雷措施;防雷能力;電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        中圖分類(lèi)號(hào):TM726 文章編號(hào):1009-2374(2016)31-0126-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.063

        因?yàn)槲覈?guó)地域較廣,輸電線(xiàn)路分布較為廣泛,雷電天氣極易對(duì)輸電線(xiàn)路產(chǎn)生影響,輸電線(xiàn)路遭遇雷擊并且產(chǎn)生故障的情況較多,通過(guò)實(shí)際運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),電力企業(yè)也要及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)變,以保障目前輸電線(xiàn)路的安全運(yùn)行。本文針對(duì)輸電線(xiàn)路雷害原因及防雷對(duì)策進(jìn)行相應(yīng)的探索,以此提出有效防范雷害災(zāi)害、提升目前輸電線(xiàn)路抗雷能力的具體措施,從而提高輸電線(xiàn)路運(yùn)行的可靠性。

        1 輸電線(xiàn)路雷害常見(jiàn)原因及發(fā)展現(xiàn)狀

        我國(guó)地域類(lèi)型豐富、地域遼闊,擁有多樣化的地質(zhì)地形,這就致使我國(guó)在建設(shè)輸電線(xiàn)路的同時(shí)也會(huì)較多遭遇雷害,雷害現(xiàn)象發(fā)生較多的地區(qū)屬于我國(guó)的山區(qū)。樂(lè)山市處于四川盆地向西南山地的過(guò)渡地帶,地形呈西南高、東北低,高差懸殊,區(qū)域地形以山地為主,占幅員面積66.5%。山區(qū)由于下墊面較為復(fù)雜,且其間的熱力狀況差異較大,容易產(chǎn)生空氣對(duì)流。同時(shí)樂(lè)山區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布,僅岷江、青衣江、大渡河三條主要河流流程達(dá)510km,區(qū)內(nèi)水域面積5.3萬(wàn)公頃,占幅員面積4.1%,年均降水量達(dá)1000mm,年均濕度達(dá)70%,產(chǎn)生的暖濕氣流較多。當(dāng)不穩(wěn)定的暖濕氣流進(jìn)入山區(qū),受地形作用的抬升,使得山區(qū)出現(xiàn)積雨云的幾率很大,而起伏的山巒又使得空氣流動(dòng)呈不規(guī)則亂流狀態(tài),并影響到很高的高空,因而多山地的樂(lè)山區(qū)域很容易發(fā)生雷暴,這一現(xiàn)象在大渡河流域體現(xiàn)得尤為突出。雷擊的電壓是因?yàn)槔自谱饔梅烹姸a(chǎn)生的,當(dāng)這種高電壓利用相應(yīng)的介質(zhì)與輸電線(xiàn)路之間建立了相應(yīng)的輸電通道,雷電產(chǎn)生的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等多種效應(yīng)綜合作用下,雷電活動(dòng)會(huì)致使其輸電線(xiàn)路造成線(xiàn)路跳閘甚至停運(yùn)。

        輸電線(xiàn)路雷害產(chǎn)生的原因:一是由于雷電自身的高電壓,二是與輸電線(xiàn)路的抗雷設(shè)備及相關(guān)裝置的基本性能有關(guān)。雷擊性質(zhì)在雷電災(zāi)害中也有不同的定義,其中包括反擊和繞擊等,接地電阻過(guò)高,并且絕緣能力較弱的情況下都會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的災(zāi)害,線(xiàn)路上的基本防雷裝置與防雷設(shè)施不夠完善,缺少相應(yīng)的保護(hù)能力,并且在建設(shè)輸電線(xiàn)路的時(shí)候缺少對(duì)于地質(zhì)因素的實(shí)地考察,沒(méi)有將輸電線(xiàn)路與其基本實(shí)際環(huán)境結(jié)合起來(lái)。針對(duì)目前輸電線(xiàn)路雷害的常見(jiàn)原因,我們需要在基于明確問(wèn)題的基礎(chǔ)之上,針對(duì)發(fā)展現(xiàn)狀尋求相應(yīng)的改變,以此促進(jìn)輸電線(xiàn)路防雷措施的進(jìn)一步提出。

        2 輸電線(xiàn)路進(jìn)行防雷舉措的重要意義

        輸電線(xiàn)路一旦遭遇雷擊就會(huì)產(chǎn)生跳閘甚至不能使用,由此產(chǎn)生相應(yīng)的電網(wǎng)事故,影響電網(wǎng)的基本運(yùn)維,也會(huì)在一定程度上產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)損失。輸電線(xiàn)路因雷擊引起的故障跳閘頻繁發(fā)生,故線(xiàn)路的防雷工作日益受到各級(jí)電力部門(mén)的高度重視。在此背景下,我們通過(guò)對(duì)雷電情況和雷擊類(lèi)型分析,研究重點(diǎn)防雷線(xiàn)路和重點(diǎn)防雷桿塔,論證了可行性防雷方案,確定了以接地裝置整治、安裝桿塔避雷器為主要內(nèi)容的防雷方案并實(shí)施完成。在雷汛期間跟蹤防雷效果,數(shù)據(jù)表明通過(guò)本課題研究、實(shí)施,在一定程度上降低了線(xiàn)路雷擊跳閘的概率,起到了保障輸電線(xiàn)路安全運(yùn)行的效果。

        3 對(duì)于輸電線(xiàn)路的具體防雷對(duì)策

        3.1 桿塔接地裝置整治

        輸電線(xiàn)路桿塔接地裝置合格是防雷的基礎(chǔ),按《架空輸電線(xiàn)路運(yùn)行規(guī)程》(DL/T741-2010)要求對(duì)輸電線(xiàn)路桿塔接地電阻進(jìn)行周期性測(cè)試,對(duì)每基桿塔的電阻值、地網(wǎng)敷設(shè)年限、開(kāi)挖檢查的情況進(jìn)行綜合分析,視情況有針對(duì)性地進(jìn)行重新改造敷設(shè)地網(wǎng)使不合格地網(wǎng)達(dá)到要求;對(duì)接地引下線(xiàn)出入土部分銹蝕嚴(yán)重的進(jìn)行更換;對(duì)四腿接地電阻值不平衡的進(jìn)行開(kāi)挖檢查并修復(fù);對(duì)地形復(fù)雜、土壤電阻率較高的桿塔可根據(jù)需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì),采取打垂直接地體、銅包鋼接地體、離子接地體等措施對(duì)輸電線(xiàn)路桿塔接地電阻進(jìn)行綜合整治,以此加強(qiáng)對(duì)于輸電線(xiàn)路桿塔電阻降低能力。

        3.2 科學(xué)選點(diǎn)安裝避雷器

        輸電線(xiàn)路附近的雷電活動(dòng)有許多偶然性和不確定性,因此加強(qiáng)特殊區(qū)段管理,通過(guò)所維護(hù)歷年雷擊記錄分析,雷擊故障桿塔均處于多雷區(qū)或重雷區(qū)、山頂、坡度較大的山坡或山峭、附近有水系(河流、水庫(kù)、魚(yú)塘等)、周?chē)械V區(qū)、大檔距、跨大溝等。同時(shí)分析雷電定位系統(tǒng)以輸電線(xiàn)路桿塔附近地閃密度為依據(jù)分析各區(qū)段線(xiàn)路走廊的落雷情況,劃分多雷區(qū),結(jié)合雷電易擊區(qū)段確定重點(diǎn)防雷桿塔,為日后擴(kuò)大防雷范圍提供判別標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)選點(diǎn)安裝避雷器,對(duì)直線(xiàn)桿塔和耐張桿塔無(wú)引流絕緣子串的一般安裝線(xiàn)路型純空氣間隙避雷器,對(duì)耐張桿塔有引流絕緣子串的一般安裝線(xiàn)路型固定空氣間隙避雷器。

        結(jié)合巡視或安排雷電活動(dòng)后對(duì)安裝好的避雷器運(yùn)作計(jì)數(shù)器進(jìn)行防雷讀數(shù)分析,也可安裝避雷器計(jì)數(shù)器遠(yuǎn)傳裝置,對(duì)避雷器在該基桿塔的運(yùn)行工況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,為后期的防雷工作奠定基礎(chǔ)。

        3.3 從設(shè)計(jì)入手,降低輸電線(xiàn)路保護(hù)角或增強(qiáng)絕緣配置

        例如在以山地為主的區(qū)域中進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)的時(shí)候就需要降低避雷角,保持其處于正確的角度中間。一般情況下,保證其角度處于20°~30°之間就可以明顯看出避雷效果,通過(guò)公式的基本計(jì)算,明確好目前桿塔下的有效保護(hù)角,也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,適當(dāng)選擇負(fù)角。不過(guò)在雷電災(zāi)害頻繁區(qū)域,有雙避雷線(xiàn)線(xiàn)路的時(shí)候要將基本角度繼續(xù)下調(diào)。在雷電災(zāi)害較多的區(qū)域以增加絕緣子片的方式加強(qiáng)絕緣效果,以此減少目前雷擊跳閘事故的發(fā)生。同時(shí)可以建立地區(qū)雷電活動(dòng)情況資料數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)對(duì)于其雷電天氣的調(diào)研工作,尋求其發(fā)展規(guī)律,從而推動(dòng)對(duì)于輸電線(xiàn)路的避雷性能的調(diào)整,將后期處理與前期預(yù)防有機(jī)結(jié)合,以此加強(qiáng)對(duì)于防雷技術(shù)上的研究。

        3.4 多手段、多措施綜合防雷

        根據(jù)桿塔所處的地形、地貌可多手段、多措施進(jìn)行綜合防雷,主要有以下手段:一是在桿塔橫擔(dān)兩側(cè)安裝負(fù)角保護(hù)針,減少桿塔附近遭受繞擊的幾率;二是桿塔頂部安裝可控避雷針或雷電集接閃器,減少桿塔遭受反擊的幾率;三是對(duì)砼桿將原雷電泄流通道“地線(xiàn)→金具→砼桿(可能有不通的情況)→接地引下線(xiàn)→接地體”進(jìn)行改進(jìn),減少環(huán)節(jié),減少接觸電阻,改為“地線(xiàn)→外設(shè)圓鋼→接地引下線(xiàn)→接地體”,俗稱(chēng)接地泄流通道“暗引改明引”。

        3.5 加強(qiáng)對(duì)于輸電線(xiàn)路防雷設(shè)施的檢查維護(hù)工作

        對(duì)于輸電線(xiàn)路的維護(hù)工作一般是分為兩個(gè)階段:一個(gè)階段是為了預(yù)防雷電災(zāi)害而進(jìn)行輸電線(xiàn)路定時(shí)的檢修與維護(hù),排查相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),增強(qiáng)其抗雷性能;另一個(gè)階段是輸電線(xiàn)路遭遇雷電襲擊之后進(jìn)行的后期維護(hù)工作。然而在加強(qiáng)對(duì)于輸電線(xiàn)路的維護(hù)工作過(guò)程之中需要將前期的防雷檢測(cè)維護(hù)工作與后期遭遇雷電災(zāi)害的管理維修工作有機(jī)結(jié)合起來(lái),將定時(shí)檢查與不定時(shí)抽查的輸電線(xiàn)路維修工作落實(shí)到位,檢查好基本避雷線(xiàn)的架設(shè)以及電氣設(shè)備的基本狀況。綜合多種維護(hù)辦法,以提升對(duì)于輸電線(xiàn)路維護(hù)工作與管理水平的方式促進(jìn)線(xiàn)路防雷水平的提高。

        3.6 加強(qiáng)對(duì)于輸電線(xiàn)路的基本監(jiān)測(cè)工作

        切實(shí)將輸電線(xiàn)路的監(jiān)測(cè)工作落實(shí)下去,可以在一定程度上規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),排查出避雷裝置的一些安全隱患。在監(jiān)測(cè)的過(guò)程中尋求抗雷性能的發(fā)展趨勢(shì)與發(fā)展規(guī)律,明確輸電線(xiàn)路耐雷水平以及多種電氣設(shè)備之間的關(guān)系。

        要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)人員的基本巡檢工作,利用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),了解好雷電的基本發(fā)生規(guī)律,記錄好相應(yīng)的數(shù)據(jù),為防雷技術(shù)的提升以及防雷設(shè)備的完善提供更好的理論依據(jù)。

        時(shí)輸電線(xiàn)路的施工技術(shù)人員也要在這基礎(chǔ)上提升自身的綜合素養(yǎng),促進(jìn)專(zhuān)業(yè)水平的進(jìn)步,不僅要有基本經(jīng)驗(yàn),同時(shí)也要對(duì)輸電線(xiàn)路的雷害原因進(jìn)行掌握,提升自身的專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn),提前進(jìn)行緊急預(yù)案的準(zhǔn)備,這樣一旦發(fā)生雷電事故可以在第一時(shí)間內(nèi)明確對(duì)于輸電線(xiàn)路的處理方式,以多種處理方式降低經(jīng)濟(jì)損失,并且結(jié)合實(shí)際情況,達(dá)到抗雷目的與抗雷效果。降低雷擊跳閘的次數(shù),克服自然條件的困難,針對(duì)目前輸電線(xiàn)路的雷害原因進(jìn)行處理。施工技術(shù)人員也要進(jìn)行培訓(xùn),通過(guò)培訓(xùn)課程的開(kāi)展,促進(jìn)防雷技術(shù)控制水平的提升與進(jìn)步。

        4 結(jié)語(yǔ)

        在目前輸電線(xiàn)路的發(fā)展過(guò)程中,雷害是阻礙輸電線(xiàn)路正常運(yùn)行的最大障礙,我們要在明確輸電線(xiàn)路雷害原因的基礎(chǔ)之上,對(duì)防雷對(duì)策進(jìn)行積極的探索,以此加強(qiáng)防雷手段的進(jìn)步。可以通過(guò)更新避雷設(shè)施,提升避雷設(shè)備的防雷能力、加強(qiáng)對(duì)于輸電線(xiàn)路所在區(qū)域的調(diào)研工作,注重避雷基本方法手段的掌握、加強(qiáng)對(duì)于輸電線(xiàn)路的維護(hù)工作、加強(qiáng)對(duì)于輸電線(xiàn)路的基本監(jiān)測(cè)工作、輸電線(xiàn)路的施工技術(shù)人員提升自身的綜合素養(yǎng)、提前進(jìn)行緊急預(yù)案的準(zhǔn)備等多種方式對(duì)于輸電線(xiàn)路的防雷問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn),以此加強(qiáng)防雷措施的有效性,積累在輸電線(xiàn)路方面防雷的基本經(jīng)驗(yàn),降低雷害事故,保證輸電線(xiàn)路的正常工作。

        參考文獻(xiàn)

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