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淺談?shì)斔碗娋€路的防雷措施

  
評(píng)論: 更新日期:2010年07月01日

  摘 要:本文通過分析高壓送電線路雷擊閃絡(luò)跳閘產(chǎn)生的原因,在進(jìn)行線路防雷工作時(shí),提出一些合理的防雷方式,以提高送電線路耐雷水平。

  關(guān)鍵詞:送電線路 雷擊跳閘 防雷措施

  一、概 述

   隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與電力需求的不斷增長(zhǎng),電力生產(chǎn)的安全問題也越來越突出。對(duì)于送電線路來講,雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由于大氣雷電活動(dòng)的隨機(jī)性和復(fù)雜性,目前世界上對(duì)輸電線路雷害的認(rèn)識(shí)研究還有諸多未知的成分。架空輸電線路和雷擊跳閘一直是困擾安全供電的一個(gè)難題,雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。因此,尋求更有效的線路防雷保護(hù)措施,一直是電力工作者關(guān)注的課題。

   桐廬電網(wǎng)處于浙西北山區(qū),地形復(fù)雜,山巒起伏,線路雷擊跳閘是整個(gè)電網(wǎng)跳閘的重要原因,經(jīng)常占到跳閘總數(shù)的80%~90%。降低雷擊跳閘率對(duì)于日常線路設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)人員來說將大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,且效益是不僅僅是金錢可以衡量的。

   目前輸電線路本身的防雷措施主要依靠架設(shè)在桿塔頂端的架空地線,其運(yùn)行維護(hù)工作中主要是對(duì)桿塔接地電阻的檢測(cè)及改造。由于其防雷措施的單一性,無法達(dá)到防雷要求。而推行的安裝耦合地線、增強(qiáng)線路絕緣水平的防雷措施,受到一定的條件限制而無法得到有效實(shí)施,如通常采用增加絕緣子片數(shù)或更換為大爬距的合成絕緣子的方法來提高線路絕緣,對(duì)防止雷擊塔頂反擊過電壓效果較好,但對(duì)于防止繞擊則效果較差,且增加絕緣子片數(shù)受桿塔頭部絕緣間隙及導(dǎo)線對(duì)地安全距離的限制,因此線路絕緣的增強(qiáng)也是有限的。而安裝耦合地線則一般適用于丘陵或山區(qū)跨越檔,可以對(duì)導(dǎo)線起到有效的屏蔽保護(hù)作用,用等擊距原理也就是降低了導(dǎo)線的暴露弧段。但其受桿塔強(qiáng)度、對(duì)地安全距離、交叉跨越及線路下方的交通運(yùn)輸?shù)纫蛩氐挠绊懀虼思茉O(shè)耦合地線對(duì)于舊線路不易實(shí)施。因此研究不受條件限制的線路防雷措施就顯得十分重要。將安裝線路避雷器、降低桿塔接地電阻進(jìn)行綜合分析運(yùn)用,從它們對(duì)防止雷擊形式的針對(duì)性出發(fā),真正做到切實(shí)可行而又能收到實(shí)際效果。

   二、雷擊線路跳閘原因

   高壓送電線路遭受雷擊的事故主要與四個(gè)因素有關(guān):線路絕緣子的50%放電電壓;有無架空地線;雷電流強(qiáng)度;桿塔的接地電阻。高壓送電線路各種防雷措施都有其針對(duì)性,因此,在進(jìn)行高壓送電線路設(shè)計(jì)時(shí),我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。

  1.高壓送電線路繞擊成因分析。根據(jù)高壓送電線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和模擬試驗(yàn)均證明,雷電繞擊率與避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角、桿塔高度以及高壓送電線路經(jīng)過的地形、地貌和地質(zhì)條件有關(guān)。

   山區(qū)高壓送電線路的繞擊率約為平地高壓送電線路的3倍。山區(qū)設(shè)計(jì)送電線路時(shí)不可避免會(huì)出現(xiàn)大跨越、大高差檔距,這是線路耐雷水平的薄弱環(huán)節(jié);一些地區(qū)雷電活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈,使某一區(qū)段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。

  2.高壓送電線路反擊成因分析。雷擊桿、塔頂部或避雷線時(shí),雷電電流流過塔體和接地體,使桿塔電位升高,同時(shí)在相導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。如果升高塔體電位和相導(dǎo)線感應(yīng)過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡(luò)電壓值,導(dǎo)線與桿塔之間就會(huì)發(fā)生閃絡(luò),這種閃絡(luò)就是反擊閃絡(luò)。

   理論分析可以得出,降低桿塔接地電阻、提高耦合系數(shù)、減小分流系數(shù)、加強(qiáng)高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實(shí)際實(shí)施中,我們著重考慮降低桿塔接地電阻和提高耦合系數(shù)的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。

  三、高壓送電線路防雷措施

   清楚了送電線路雷擊跳閘的發(fā)生原因,我們就可以有針對(duì)性的對(duì)送電線路所經(jīng)過的不同地段,不同地理位置的桿塔采取相應(yīng)的防雷措施。目前線路防雷主要有以下幾種措施:

  1.加強(qiáng)高壓送電線路的絕緣水平。高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比,加強(qiáng)零值絕緣子的檢測(cè),保證高壓送電線路有足夠的絕緣強(qiáng)度是提高線路耐雷水平的重要因素。

  2.降低桿塔的接地電阻。高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比,根據(jù)各基桿塔的土壤電阻率的情況,盡可能地降低桿塔的接地電阻,這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎(chǔ),是最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。

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