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芻議35kV架空線路的防雷保護技術

2015-04-20 04:06:15王娟娟
科技與創新 2015年5期

王娟娟

摘 要:35 kV架空線路很容易遭受雷擊危害,會對電網運行的安全性和可靠性造成嚴重的影響。因此,結合具體情況,應用一系列的防雷保護技術,進一步提高輸電線路的防雷水平。簡要分析了35 kV架空線路的防雷保護技術,以期為相關工作提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞:35 kV架空線路;防雷保護技術;輸電設備;過電壓

中圖分類號:TM862+.1 文獻標識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.134

調查研究發現,近年來,雷電災害經常發生在35 kV架空線路中,對電網系統的正常、穩定運行造成了嚴重的影響。其中,線路跳閘的主要原因是雷擊,如果不做針對性處理,很容易引發相關災害,嚴重時,還會對變電所造成一定的破壞。因此,要結合具體情況,采取一系列的防雷保護技術。

1 遭受雷擊的原因

借助輸電線路的桿塔,大氣過電壓就會形成一定的放電通道,使雷電擊穿了輸電線路的絕緣層,導致輸電線路遭受雷擊。通常情況下,過電壓包括感應過電壓和直接過電壓2種。因為感應過電壓有較大的雷擊能量,輸電線路附近的地面被大氣中的雷電擊中,就會有較高的電壓產生于線路中的3根導線上。此類過電壓通常有300~400 kA的電壓幅值,可以擊穿60~80 cm的空氣間隙,而閃絡事故則很容易發生在線桿上。直接過電壓則是雷電直接擊中了輸電線路,并且對設備絕緣的電壓造成了一定的危害。此類過電壓會有較大的雷電流產生,在很大程度上破壞了輸電設備。

2 雷電對輸電線路造成的危害

因為雷擊會使輸電線路發生高熱效應,同時,還會釋放較高的電流,這樣,在較短的時間內就會產生大量的熱能。如果雷擊處的溫度較高,就會熔化輸電線路的金屬,嚴重時,還會發生火災和爆炸。電流導致的高壓效應會產生較大的沖擊電壓,高達數十萬伏。因為電壓較大,就會損壞電力設備,擊穿輸電線路的絕緣,輸電設備就會出現短路的問題。電流效應是由雷電引起,那么,被擊中物體就會出現扭曲、撕裂和爆炸等情況,進而威脅人們的生命財產安全。

3 提升35 kV線路防雷水平的措施

3.1 降低線路的接地電阻

桿塔接地裝置連接著避雷線,它的主要作用是將雷電電流導泄擴散于大地中,這樣,就可以保證線路的耐雷水平。要想有效避免雷擊閃絡問題出現,就要嚴格控制接地裝置的接地電阻。接地電阻值不同,雷擊閃絡的次數就會有較大的差異。如果桿塔接地電阻在20 Ω以上,與接地電阻10 Ω以下的桿塔相比,其發生雷擊閃絡的概率較高。這說明,接地電阻在20 Ω以上就會影響線路的運行。鑒于此,需要降低桿塔接地裝置的工頻接地電阻,進一步提高線路的耐雷水平。如果沒有較好的接地條件,有較大的接地電阻,桿塔引下線就會產生較高的反擊電壓。在確定桿塔接地電阻值時,要充分考慮土壤電阻率。連續伸長接地體是將2根接地線埋設于地中,并且連接下一基桿塔的接地裝置,但是,在此要嚴格控制接地線的長度,保證其在500 m以內,這時,就不需要限制工頻接地電阻。

3.2 提升線路的絕緣水平

如果裝設輸電線路的地方有較為頻繁的雷電活動,就會提高落雷發生率,同時,因為有相對較高的塔頂點位,所以,受繞擊雷攻擊的概率就會相對較高。鑒于此,需要增加絕緣子的片數,適當增加導線和避雷線之間的距離,這樣,才能有效提高輸電線路的絕緣水平。通常情況下,如果有地線桿塔在40 m以上,那么,每增高10 m就需要增加1片絕緣子。現階段,開始大力推廣同桿塔架設雙回線路時,一般的防雷措施不符合相關的要求。這時,就可以應用不平衡絕緣方式,在避免遭受雷擊的同時,雙回線路中出現跳閘問題。

3.3 有效避開雷擊區域

如果輸電線路處于山區或者丘陵地區,就很容易出現雷擊問題,而我們將這些地區稱之為雷區。這些地區,土壤電阻較低,還會有導體性礦產存于地下。因此,在布設輸電線路的過程中,要充分考慮周圍的環境條件,盡量避開雷區,如果必須經過雷區,就要將一系列的防雷措施應用到輸電線路中,這樣,才能有效降低災害發生的概率。

3.4 定期檢查和維修輸電線路

如果僅對輸電線路作防雷處理,就無法充分發揮其避雷效果,所以,要定期檢查和維護輸電線路。如果電線被損,就要及時采取相應的修復措施。在檢查和維護輸電線路的過程中,要嚴格貫徹將相關規章制度。如果部分輸電線路已經進行了防雷設計,依然要定期檢查和維護線路,及時處理其中存在的問題。這樣,就可以最大限度地降低雷擊事件發生的概率,有效減少雷擊事故造成的經濟損失和人員傷亡。

3.5 預防雷電繞擊線路

為了避免雷擊繞擊,如果輸電線路中存在短路現象,就可以將一定的耦合地線架設在雷區。將避雷線安裝在35 kV輸電線路之后,需要增設1條架空地線,并且嚴格控制新增地線和下層導線之間的距離,使其保持在3 m左右,盡量避免輸電線路受到雷擊的影響。如果雷電擊中了輸電線路,就會出現閃絡問題,而輸電線路互相碰撞,最終會導致輸電線路出現短路的問題。因此,要將架空線架設在35 kV輸電線路的桿塔下方。這樣,雷電擊中了輸電線路,架空線就會向地下輸送電流,避免桿塔受到損壞。

4 結束語

綜上所述,防雷保護技術是保證35 kV架空線路正常、穩定運行的重要方法之一,所以,在具體的實踐過程中,要綜合考慮,科學選擇防雷保護措施。

參考文獻

[1]李佳桐.對35 kV架空線路防雷保護技術的研究[J].中國信息化,2013,2(4):123-125.

[2]唐家園.淺談35 kV架空線路的防雷保護措施[J].大眾科技,2007,2(2):99-101.

〔編輯:白潔〕

Abstract: 35 kV overhead lines are vulnerable to lightning hazards, safety and reliability of grid operation would severely affected. Therefore, the specific circumstances, the application of a series of lightning protection technology to further enhance the level of transmission lines lightning. A brief analysis of 35 kV overhead lines lightning protection technology, in order to provide some valuable reference for related work.

Key words: 35 kV overhead lines; lightning protection technology; transmission equipment; overvoltage

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