摘要:架空輸電線路防雷是電力系統(tǒng)防雷工作的重要方面,常用的防雷改進措施有:架設(shè)避雷線、安裝避雷針、加強線路絕緣、采用差絕緣方式、裝設(shè)藕合地線或輛合地理線、升高避雷線減小保護角、裝設(shè)消雷器及預放電棒與負角保護針、使用接地降阻劑等。解決線路的雷害問題,要從實際出發(fā)因地制宜,綜合治理。
關(guān)鍵詞:接地電阻、差絕緣、耦合地線、避雷線、消雷器
架空輸電線路是電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)的重要組成部分。由于它暴露在自然之中,故極易受到外界的影響和損害,其中最主要的一個方面是雷擊。架空輸電線路所經(jīng)之處大都為曠野或丘陵、高山,輸電線路長,遭遇雷擊的機率較大。
架空輸電線路雷害事故的形成通常要經(jīng)歷這樣四個階段:輸電線路受到雷電過電壓的作用:輸電線路發(fā)生閃絡(luò);輸電線路從沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電壓;線路跳閘,供電中斷。針對雷害事故形成的四個階段,現(xiàn)代輸電線路在采取防雷保護措施時,要做到“四道防線”,即:
1 防直擊,就是使輸電線路不受直擊雷。
2 防閃絡(luò),就是使輸電線路受雷后絕緣不發(fā)生閃絡(luò)。
3 防建弧,就是使輸電線路發(fā)生閃絡(luò)后不建立穩(wěn)定的工頻電弧。
4 防停電,就是使輸電線路建立工頻電弧后不中斷電力供應。
架空輸電線路防雷的具體措施
現(xiàn)對生產(chǎn)運行部門常用的架空輸電線路防雷改進措施簡述如下:
1、架設(shè)避雷線
架設(shè)避雷線是輸電線路防雷保護的最基本和最有效的措施。避雷線的主要作用是防止雷直擊導線,同時還具有以下作用:
1)分流作用,以減小流經(jīng)桿塔的雷電流,從而降低塔頂電位;
2)通過對導線的耦合作用可以減小線路絕緣子的電壓;
3)對導線的屏蔽作用還可以降低導線上的感應過電壓。
通常來說,線路電壓愈高,采用避雷線的效果愈好,而且避雷線在線路造價中所占的比重也愈低。因此,110kV及以上電壓等級的輸電線路都應全線架設(shè)避雷線。
同時,為了提高避雷線對導線的屏蔽效果,減小繞擊率,避雷線對邊導線的保護角應做得小一些,一般采用20°~30°。220kV及330kV雙避雷線線路應做到20°左右,500kV及以上的超高壓、特高壓線路都架設(shè)雙避雷線,保護角在15°左右。
2、安裝避雷針
安裝避雷針也是架空輸電線路常用的一種防雷措施。
但是在實際應用卻存在以下問題:
1)由于避雷針而導致雷擊概率增大
2)保護范圍小
國內(nèi)外不少防雷專家,對避雷針能向被保護物有多大的保護距離做了系統(tǒng)的研究得出的結(jié)論是:“對一根垂直避雷針無法獲得十分肯定的保護區(qū)域”。英國的BS6551法規(guī)曾指出:“經(jīng)驗顯示不能依賴避雷針提供任何保護區(qū)內(nèi)的完整保護”。而德國防雷法規(guī)則有意識地不引入避雷針保護范圍的概念。從避雷針因側(cè)擊雷、繞擊雷,造成事故的實例來分析,其保護范圍是不十分肯定的。
由于避雷針的引雷作用,所以雷擊次數(shù)就會提高,當雷電被吸引到針上,在強大的雷電流沿針而流入大地過程中,雷電流周圍形成的磁場會產(chǎn)生截應過電壓,它與雷電流的大小及變化速度成正比,與雷擊的距離成反比。而被保護物的自然屏蔽裝置對電磁感應或電磁干擾的屏蔽作用,不能達到有效屏蔽,使被保護區(qū)內(nèi)的弱電設(shè)備因感應過電壓而損壞。