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浅谈输电线路防雷措施的应用

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摘 要:本文分析了雷电这一自然现象的危害性,尤其对输电线路的危害性。通过对输电线路的防雷措施应用,全面剖析了电力系统中如何提高输电线路防雷水平,从而有效地降低输电线路雷击跳闸率,减少雷电对电网安全运行的影响。目前国内外探讨各种输电线路防雷措施的应用。

关键词:高压输电线路;雷击跳闸率;防雷措施

一、输电线路防雷的背景及目的

架空输电线路和雷击跳闸一直是困扰安全供电的一个难题,雷害事故几乎占线路全部跳闸事故1/3或更多。110kV线路的防雷治理问题,在电力同行业中一直是很难的一个问题,因线路走向、局部地形、土壤电阻、气象条件、施工质量、运行维护等等因素,线路的防雷工作难度更大。尽管目前在输电线路上广泛采取了架设架空地线、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、加强线路绝缘等防雷保护措施,也不能完全排除在导线上出现过电压的可能性。经多年摸索,对于一些山区线路,雷害十分频繁,降低接地电阻又极其困难,而且费用高、工作量大,效果也受到一定的限制。输电线路防雷的思路,首先是使雷击发生的可能性降至最低,此外,在无法避免雷击时,应尽可能地使外绝缘上承受的过电压降至最低。安装线路避雷器可以限制线路上电压的升高,在防止雷直击导线方面,或是在雷击塔顶或架空地线时的反击力一面都是非常有效的。输电线路是电力系统的大动脉,它将巨大的电能输送到四面八方,是连接各个变电站、各重要用户的纽带。输电线路的安全运行,直接影响到了电网的稳定向用户的可靠供电。因此,输电线路的安全运行在电网中占据举足轻重的地位,是实现“强电强网”的需要,也是向工农业生产、广大人民生活提供不间断电力的需要。

二、线路防雷工作的重要性

架空线路暴露在大气环境中,会直接受到气象条件的作用,它会随着当地气温变化造成的雷击破坏使架空线路的绝缘强度下降甚至造成停电事故。架空输电线路一般设立于空旷的郊区,架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山,输电线路长,输电电压高,遭遇雷击的机率较大。

从表1-1可由2002-2004年全国电网故障次数统计知,广东电网因雷击造成的事故占事故总量的100%,占全国比例的55.8%。

三、各种输电线路防雷措施

3.1架设避雷线

架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下作用:

1)分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶电位;

2)通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;

3)对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。

3.2降低杆塔接地电阻

水泥电杆的避雷线、横担和绝缘子固定部分,应有可靠的连接和接地,每根杆塔的工频接地电阻,在雷雨季节一般不超过表5所列数值。在雷雨季节土壤干燥时,其接地电阻在不连避雷线测量最大不超过30Ω。同时也要重视无避雷线的杆塔接地。无避雷线的水泥电杆、金属杆塔的接地电阻虽然一般不限制,但在年均雷暴日超过40天的地区,接地电阻也不宜超过30Ω。

3.3预放电棒与负角保护针

预放电棒的作用机理是减小导、地线间距,增大藕合系数,降低杆塔分流系数,加大导线、绝缘子串对地电容,改善电压分布;负角保护针可看成装在线路边导线外侧的避雷针,其目的是改善屏蔽,减小临界击距。预放电棒与负角保护针常一起装设,这一方法曾在广东、贵州等地采用,有一定的效果。制作、安装和运行维护方便,以及经济花费不多是其特点。

3.4使用接地降阻剂

近几年来国内一些单位在处理接地时使用了降阻剂,取得了较好的降阻效果,介绍降阻剂的文章也不少,降阻剂确实热极一时。据有关资料介绍,降阻剂使用后接地电阻随时间的推移而下降,并且由于其PH值一般均在7.6-8.5之间,有的呈中性略偏碱,对接地体有钝化保护作用,故基本无腐蚀现象。但是,使用较长时间表明接地降阻剂对接地体产生了严重的腐蚀。故在采用这一方法时应关注长期的效果,特别是对接地体的腐蚀问题。

3.5装设线路避雷器

线路氧化锌避雷器对于更好地钳制电位,防止雷直击导线,防止雷击塔顶或避雷线时的反击都是非常有效的。 为了减少雷击对输电线路的伤害,将线路避雷器安装在输电线路的易击段,可以提高线路的耐雷水平。

四、结束语

通过对输电线路防雷的研究,本人体会到只要重视输电线路的防雷,加大对输电线路防雷的投入,提高输电线路防雷的科技含量,加强对雷电的监测和预防,加强输电线路的运行维护工作,输电线路防雷是“可控”的,降低其雷击跳闸率是可行的,能有效的提高输电线路的供电可靠性,保障输电线路的安全稳定运行。

参考文献

[1] 周荣斌.线路型避雷器的应用[J].广东 电力 ,2005(12).

[2] 梁胜杨. 输电线路防雷的分析[J]. 现代企业文化,2010,2期:165-166

[3]谭湘海 输电线路的防雷设计,湖南大学 2004,05,01

[4]何景峰 输电线路的防雷技术分析,2005,12月12日