姚高云
(國網成都供電公司,成都 610000)
高壓輸電線路防雷技術的探討
姚高云
(國網成都供電公司,成都610000)
摘要:高壓輸電路防雷是一項具有嚴格要求的復雜工作,其技術應用也具有精確要求。本文著重探討了高壓輸電線路防雷的意義,分析了目前存在的隱患,并結合實際經驗提出高壓輸電線路有效防雷的技術和措施。
關鍵詞:高壓輸電線路;防雷;技術
高壓輸電路對于我國電力事業發展具有重要意義,但是高壓輸電線路經常受到雷擊的困擾,這給整個電力事業發展造成了羈絆。有效地防止雷擊能夠保障輸電線路安全,保護經濟財產安全。目前,在防雷擊工作還存在一些隱患,需要加強相關技術的應用。
在我國,大部分高壓輸電線路分布在比較空曠的野外,而野外是雷擊現象的高發區域。而且高壓線路大部分是架空線路,金屬材料運用比較多,受到雷擊后瞬間產生的感應電流很容易入侵供電線路,產生上千伏的電壓。高壓線路上的避雷裝置殘壓較高,難以有效釋放感應電流,造成設備損壞。如果雷電擊中高壓輸電線路就會引起過高的電壓,高壓線路保護設計就會自動的切斷線路,造成跳閘,給整個電力事業帶來很大損失,并極大威脅到人們的生產生活安全。一旦線路周圍的設備達不到絕緣要求,還會危及人們的生命安全。因此在高壓輸電線路上采取必要的防雷技術措施對發展電力事業,保護人民生命財產安全,穩定社會發展將具有重要意義[1]。高壓輸電線路的防雷原則,就是根據不同地域、地形、地貌以及氣候條件采取不同的手段,多管齊下綜合制定防雷措施,在做好高壓輸電線路精確評估的基礎上,及時處理雷擊隱患。
目前,高壓輸電線路的防雷技術還不完善,存在一定的隱患。具體表現在高壓線塔桿、架空地線避雷器和接地裝置等設備上。在目前的電網線路中,接地裝置一般是在水泥桿內部通過鋼芯連接,一旦線路遭受到雷擊,就很容易被雷電發出的力量所沖擊,嚴重者會引起水泥桿的爆裂,造成事故。即使不受雷擊,經過長期的風吹日曬,高壓線塔桿也很容易產生裂紋,甚至引起倒塌的事故。在架空地線上,保護角的度數與架空地線安全性的關系較大,如果保護角較大就非常不利于架空地線的防繞擊。和塔桿一樣,架空地線也比較容易受到腐蝕,這在某種程度上影響了謝放雷電流的能力。雷擊主要是大地感應電荷建立放電荷通路,并且與雷云中的電荷發生中和作用,因此線路的接地裝置與雷擊有重要關系。然而輸電區域內的接地裝置使用的混凝土和降阻劑在運行一段時間后也會發生腐蝕現象,這也為防雷帶來隱患。
雷電是不可避免的自然現象,高壓輸電線路作為雷擊的高危區域,應該積極做好相關措施,進一步加強防雷技術。在選擇高壓輸電線路設置地點的時候,要盡可能的避開風口或者峽谷等區域,因為這些區域更容易受到雷擊。如果難以避開這些區域,就要多管齊下進一步加強防雷技術的運用。
首先要在高壓輸電線路上裝上必要的避雷裝置,比如專業的避雷器、避雷線等。這些裝置的作用就是雷擊產生超高電流導入地下,用分流的作用原理進行避雷。在實際的應用中,避雷器顯然有更好的效果[2]。避雷器要安裝在高壓輸電線路上最容易受到雷擊的位置,安裝時應該注意結合實際情況,具體分析跳閘情況,按照當地的地貌特征在專業認識的指導下進行安裝操作。有的高壓輸電線路選擇使用避雷針,但是避雷針在防護區域上存在著不小的局限性,不僅不能夠擴大防雷擊的面積區域,反而可能使遭受雷擊的概率增大。在相關人員的研究中,避雷針往往在導雷的過程中產生磁場,這種磁場使摒棄裝置起不到屏蔽作用,反而使雷電容易入侵。因此,在選擇防雷擊技術裝置的時候應盡量選用專業的避雷器。
在架設高壓輸電線路的時候,絕緣性也是工作人員需要重點考慮的問題之一。一般來說,在高塔桿上增設絕緣裝置比如絕緣子片的做法很有必要,此外還可以適當的延長絕緣的長度,增加輸電線路跨越檔的導線與地線之間絕對距離,這些都是通過絕緣性設置有效地加大防雷力度的措施。對于多回輸電線路來說,也可以采用這種差異性絕緣裝置,大大減少雷擊概率。
防雷保護角的設置非常重要,設置的好可以有效地避免輸電線路出現閃絡現象,降低電網隱患。在山區地帶架設線路的時候,要用有效的計算方法校正塔桿的保護角,在設計中充分防止保護角過大的情況[3]。由于避雷線的引流作用,電流在通過較小空隙的時候與大地保持絕緣的狀態,雷電一旦發生,空隙會被擊穿,避雷線就與大地相接,因此避雷線保護角要根據實際情況適當的減小,最大限度降低雷擊發生概率。
對于防止繞擊現象來說,耦合地線并沒有太大的作用,但是在防止塔桿雷擊的過程中會起到重要作用。耦合地線對電流不僅起到分流的作用,也起到耦合作用。能夠有效地降低塔桿絕緣承受的過電壓,從而提高防雷水平。另外,降低塔桿接地電阻也可以有效防雷。在每個塔桿上都敷設接地裝置,保證接地裝置與地線連接的緊密性,這樣才能夠保障雷電一旦擊中塔桿頂部,電流能夠順利的通過阻值較低的接地電阻,導入地下。
在防雷擊工作中,不僅要重視防、堵的工作,也要重視疏導的工作,畢竟雷電作為一種難以有效預測的自然現象,只靠防和堵難以有效避免危害。引弧間隙的安裝能夠有效對雷擊電流進行疏導,用間隙來保護絕緣子串,防止因為放電對絕緣子串造成的永久損壞。同時,在架桿的時候,還可以應用不平衡絕緣的技術保障多條線路受到雷擊的時候不會出現同時跳閘的現象。
雖然目前在高壓輸電線路的防雷措施中存在一些局限,有時候不能夠有效地進行防雷,但是隨著電力事業的發展和技術的不斷進步,高壓輸電線路的雷擊概率一定會大大減少,甚至有效保障輸電線路不受雷擊。這需要不斷吸取國內外成功經驗,提高創新意識,加大技術創新和研究力度,不斷提高相關人員工作能力和素質,真正消除雷電對電力實業發展的危害。
參考文獻:
[1]董亮.高壓輸電線路的防雷技術分析[J].科技創新與應用,2014(19):172-173.
[2]洪沿明.高壓輸電線路綜合防雷技術應用探究[J].企業技術開發,2013(35):36-37.
[3]黃福彩.高壓輸電線路防雷技術措施探討[J].科學實踐,2011(06):35-36.
作者簡介:姚高云(1976-),男,四川成都人,研究方向:電氣工程及自動化。