输电线路设计中线路防雷技术的运用研究论文_梁超,高剑楠,任禹嘉

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(国网吕梁供电公司 山西吕梁 033000)

摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分。由于输电线路路径通常需要跨越高山地区、丘陵地区以及部分空旷的区域,加上输电线路很长,增加了雷击发生的次数。本文主要分析了输电线路设计中线路防雷技术的应用

关键词:输电线路;雷害原因;防雷技术

引言

现阶段,在社会生产和用电需求不断增加的影响下,极大地促进了输电线路的运行,而加强输电线路防雷接地也变得越来越重要,这已经成为了电力企业内部共同关注的话题之一。通过加强输电线路防雷接地,可以确保输电线路的安全运行,避免出现线路故障问题,最大程度地满足社会生产生活的用电需求,从而促进国民经济更好、更快地发展和进步。

1 输电线路防雷接地措施的重要性

输电线路防雷接地措施,可以大大提高输电线路运行的安全性和稳定性,所以必须要从实际情况出发,将输电线路防雷接地工作落实到位,不断提高电力输送效率,避免雷电过多地影响到输电线路的正常运行。而且在防雷接地的措施中,防雷是尤为重要的,可以避免雷电影响到输电线路的正常运行。输电线路在雷电的影响下,极容易出现跳闸现象,大大加剧了输电线路停电事故的发生概率。这时,在输电线路中,积极安装防雷接地设备,将这个设备和避雷线连接起来,可以确保良好的线路防雷效果。

同时,通过防雷接地措施的应用,可以避免由于线路损坏,进而对人员的生命财产安全造成威胁。一般来说,一些基站处于较高的位置中,所以遭到雷击侵袭的概率较高,所以必须要高度重视输电线路的防雷接地处理工作,尽可能地避免受到雷击侵袭的影响,从而给予电力的安全输送一定的保障。

2 输电线路防雷接地中存在的不足之处

2.1 在绝缘子使用方面

现阶段,在输电线路中,陶瓷绝缘子、钢化玻璃膜绝缘子等,是非常常见的绝缘子类型。在输电线路中,由于陶瓷绝缘子具有笨重、易碎等劣势,出现劣化的概率较高。而对于钢化绝缘子来说,如果出现雷击现象,极容易引发裸串,而且在运行初期阶段中,也会出现自爆现象。

2.2 在塔杆使用方面

在高压输电线路输电线中,塔杆属于重要的物体之一,发挥着极大的支撑性作用,其中主要应用的材料包括钢材和钢筋混凝土等。在高压输电线路中,大都围绕钢筋混凝土杆进行,其构成主要包括内部钢筋、横担以及接地装置等。在钢筋混凝土杆运行较长时间以后,塔杆极容易出现裂化或风化[1],而且在雷击作用的影响下,杆内的钢筋闪络的温度急剧上升,进而加剧水泥杆的爆裂概率。此外,在出现雷击以后,如果正好击中了拉线,会出现拉线过热现象,机械强度出现的变化也尤为显著,引发倒杆安全隐患。

2.3 在避雷线防雷方面

在输电线路遭到雷击以后,会产生较大的过电压,进而遮挡住双避雷坶,一定程度上会雷电击中避雷线埋下了隐患。通过避雷线在防雷中的应用,保护角、保护导线间的连线等,可以确保良好的防雷效果。现阶段,在高压输电线路中,避雷线是重要的一项设施,但是也尚未实现雷电完全防护目标,雷击现象难以避免。

2.4 在接地装置方面

接地装置,属于接地电极和地下连接网间的连接装置,其隐患主要包括:①在接地装置施工过程中,如果质量控制严重缺失,导致接地线的预埋深度和长度,很难与相关规范要求相符合,使接地装置电阻的变化较为显著,从而加剧了雷击事故的发生概率。②地网的电化学腐蚀,其原因与杆塔地网所处的土壤的联系较为紧密。

3 输电线路防雷接地的改进方法

3.1 提高线路绝缘能力

在高压输电线路中,要想确保良好的绝缘能力,在杆塔上方,要添加一些绝缘子串数,拉大导线与其地线之间的距离,保证良好的绝缘能力。在这个过程中,往往存在于中性不接地的绝缘系统中,可以避免出现雷击事故,并大大提高输电线路的抗雷性能。

3.2 使用不平衡绝缘法

现阶段,在超高压的输电线路中,双回线路得到了广泛的应用,一定程度上造成普通防雷措施与防雷要求不相符合。基于此,要加强不平衡绝缘法的应用,将双回线路受到雷击的概率降至最低,进而防范跳闸事故,给予供电稳定性一定的保障。在实际应用过程中,在双回线路中,绝缘子串片数存在着极大的差异性,进而在出现雷击时,串片数较少的回路出现了闪络现象,在出现闪络以后,导线会被当地线,不断提高另一回路导线的耦合作用。

3.3 整合使用避雷线和线路的避雷器

对于原有的防雷保护方法来说,对避雷线方式进行广泛的应用,以此来将线路遭到雷电过电压的影响降至最低,但是一些线路在雷电的影响下,还是会出现线路跳闸现象。因此,要集中整合避雷线和避雷器,将输电线路的防雷击性能提升上来。的避雷线,可以防止雷电直击导线现象的出现,并将分流的作用充分发挥出来,不断降低流经线路杆塔的雷电电流。一般来说,避雷线在导线耦合作用的影响下,可以降低线路绝缘上的电压,所以这在高电压的输电线路中具有显著的防雷效果。

3.4 合理设置耦合地线

线路杆塔的接地电阻,如果不利于防雷保护工作的开展,要结合需求,合理设置耦合地线,给防雷效果一定的保证。在实际操作步骤中,要寻找相关的导向,在导线下面,要安装好地线,将导线与避雷线之间的耦合性充分体现出来,确保输电线路良好的耐受力,不断降低线路上的雷电过电压,避免出现雷击跳闸现象,从而不断提高电力输送的稳定性和安全性。

3.5 做好日常线路的维护工作

要积极开展输电线路日常维护工作,加强一体化线路运维体系的构建,定期对线路运行状况进行检查和分析,做到及时发现问题并解决问题,及时消除故障问题。通过加强一体化运维体系的构建,要进一步优化和完善感知监测系统、故障分析和预警系统等,落实好输电线路运行数据的收集和整理等工作,然后技术人员要深入分析所收集的数据,再迅速诊断出故障发生地点和原因,及时消除故障问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,一体化的运维系统,还要与地理全域数据系统、动态监测系统等联合在一起,确保良好的运行和维护能力。

具体来说:①专业人员要定期对输电线路进行检查,将维护工作落实到位。在检修期间中,要做到细致分工和协作,避免出现错检现象。必要时,还要成为线路检修小组。②加强巡查平台的构建,其中,要将卫星遥感技术和智能化监测技术结合在一起,发挥出协同效应。③定期清理防雷接地装置,实现防雷接地装置的管理和保护目标。④积极成立抢修小组,对故障信息进行深度挖掘,确保线路故障问题的顺利解决和处理,加强数学分析模型的构建,及时找出故障部位,以此来促进抢修工作的顺利开展。

4输电线路的防雷技术应用

4.1 避雷针设计

在线路的建设过程中,有必要进行巧妙合理地设置避雷针。避雷针对输电线路的正常运行非常重要。与避雷器一样,这是一种在行业中广泛使用的避雷设施。与避雷器相比,避雷针具有更灵活的特点。一般来说,当输电和配电线遭受雷击时,许多雷电不直接放电到避雷针,而是对输电线路进行放电并冲击。对电路有一定的破坏影响。因此,电力技术人员应根据当地的气候条件和环境条件设置避雷针,并进行合理的规划和施工安装。

4.2 增强线路元件的绝缘强度

通过提高元件的绝缘强度,可以显著改善防雷效果。①要不断提高输电线路的绝缘能力。②要着力提高输电线路的防雷效果。此外,为保证开关以及熔断器等防雷设施能够有一个良好的相应动作,要对电压电流进行合理的处置。另外,要根据规范要求做好接地导线的保护工作,进而不断提高输电线路运行过程中的稳定性。接地装置主要由电缆插槽中的接地和连接伏特、焊接头、压力带和水平接地构成。为了构筑接地和拔出线,使用电镀钢。连接螺丝并购买优质的锌泥,每年检查一次,生锈应该马上换。接地体的连接应焊接,焊接部位具有非常强的强度。有缺陷区域的话,应该涂上防锈的漆。降低了相对湿度,解除了电化学的腐蚀的影响。

4.3 防雷接地设计

地网建设地点应该基于满足接地电阻要求、节约成本的基本原则,一般选择在距电能表箱周围较近的潮湿和土壤电阻率较低的地方,并且尽量避开干燥、有腐蚀性的物质。根据当地情况选择接地方式,尽量选择传统的节约成本的方法。此外,我们还应该根据施工的实际情况,选择不同的地网形状,以满足输电线路防雷设计的合理要求。

4.3.1 输电线路防雷建设接地设备要求

所有的防雷针和各类防雷保安器的防雷作用都是闪电电流通过接地系统进入地球而起到防雷效果的。由此可见,可靠的输电线路建设,防雷系统建设是最重要和最基本的任务,输电线路防雷系统避雷器接地设计对电网的建设提出了更高的要求。作为地上与地下链接的设备,首先要求接入网的设备以及其配套设备的正常不带电的,并且所有的金属部件均应做保护接地,接地线的电气连接部件不能由其他设备代替。

4.3.2 输电线路接地电极和导电材料的要求

若电缆是不正常的,在电力输电线路使用过程中对环境会产生不良的影响。我们通常使用多股铜丝或钢绞线作为电网的引线连接,从接地体到竖杆的接地线不要太长,并预留一部分长度作为接地段接卡或端子,应该尽量避免埋置污水管和排水渠,以避免接地网线对其造成不利影响。接地螺栓处理结构,主要为钢锌作为接地的导体材料。这种材料不仅具有良好的耐腐蚀性和电导率,并不会影响环境。

4.3.3 输电线路防雷接地设计

接地体应与金属物体或电缆保持一定距离,或作为电路与金属连接。为了避免击穿事故的发生,接地体埋深应大于,为了满足雷电放电的对称性效应,应尽量与接地引线对称安装。在反雷达系统通常连接到一个部分,这是非常重要的。如果不正确的连接,在系统中不正确的拉螺栓,会导致接地与防雷系统存在严重危害人类的生命。所以,在安装完成后,需要检查,以保证螺栓在地下结构。

4.3.4 接地装置的防腐问题

因腐蚀而导致的接地装置不能满足接地的短距离电流的稳定性。接地装置主要由电缆插槽中的接地和连接伏特、焊接头、压力带和水平接地构成。为了构筑接地和拔出线,使用电镀钢。连接螺丝并购买优质的锌泥,每年检查一次,生锈应该马上换。接地体的连接应焊接,焊接部位具有非常强的强度。有缺陷区域的话,应该涂上防锈的漆。降低了相对湿度,解除了电化学的腐蚀的影响。

4.4 雷电定位系统设计

雷电定位系统对于目前电力系统运行质量有着直接的影响,并且依靠该技术可以在短时间内准确的寻找出雷击故障的相应位置。同时,通过应用雷电定位系统,还能降低工作人员的工作量,提高雷击故障的处理效率。现阶段,国内的雷电定位系统在不断的发展与完善,并且通过把雷电定位系统以及网络进行有效的连接,能够及时的把电网的杆塔信息录入到相应的Google 地图中去。这一过程中,如果设备发生了雷击故障,那么就可以借助于需电定位系统对故障进行准确的定位,进而便于后续问题的处理与解决。现阶段,大部分的供电单位已经把配网杆塔地理信息及时的录入到Google 地图中。如果存在雷击问题,技术人员可以借助于雷电定位系统准确、及时的找到放电点的坐标,之后再安排故障抢修人员进行故障的查找与检修。

结束语

电力输电线路具有较多的种类,而输电线路是包含在其中的一种,其主要具有施工速度快、维修简单、成本较低等特点,因此在近年来对输电线路的建设得到电力企业的大力支持。但由于输电线路多架设在野外比较空旷的自然环境中,从而大大提高了架空输电线路受雷击的损害,对输电线路做好防雷相关设施配置、以及设计,可有效预防受雷击的影响,以及提高输电线路运行的稳定性。

参考文献:

[1]陈锐郭.输电线路差异化防雷技术与策略[J].科技与创新,2017(09).

[2]张田敏,张艳玲.供电网安全运行的防雷技术措施[J].中国标准化,2017(10).

[3]向永康.分析高压输电线路的防雷保护及其绝缘配合[J].通讯世界,2018(09):143~144.

[4]刘东霖.浅谈山区输电线路防雷相关问题及对策讨论[J].中国战略新兴产业,2018(36):120.

[5]周玉龙,雷海洋.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].山东工业技术,2018(07):191.

论文作者:梁超,高剑楠,任禹嘉

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/3

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