试论不同地形条件下架空配电线路的防雷分析

试论不同地形条件下架空配电线路的防雷分析

胡俊良

(国网自贡供电公司)

摘要:架空配电线路的整体质量在很大程度上决定着电力系统的安全性,由于大多的配电线路几乎都显露在自然环境下,更加容易受到雷击的影响,导致电力系统无法正常的运转,为此在实际的建设过程中必须注重其防雷方面的性能。就这一问题来说,防雷的具体方案设计必须与线路所处的地理位置相结合,综合各个方面的地理信息进行分析,只有这样才能保证配电线路在使用中的安全性。本文就主要围绕这一问题进行分析探讨。

关键词:地形条件;架空配电线路;防雷

我国地域辽阔,在整个供电系统当中架空配电线路起到了关键性的作用,它能否正常的使用直接关系着供电系统的综合运行效率。由于架空配电线路需要较高的电能传导性,通常采用绝缘能力较弱的材料制成,这就使得其在使用的过程当中更加容易受到雷电的影响,甚至造成巨大的损失。就目前我国架空配电线路的实际建设情况来看,在防雷设计的出发点上缺乏合理性,仅单方面的注重了线路在直接受到雷电袭击时的保护方案,在感应雷击的层面上存在极大的漏洞。可见为达到提升线路整体防雷性能的目的,在建设过程中还有许多需要注意的地方。

1雷电对配电线路的主要影响以及对应策略

1.1雷电对配电线路的主要影响我们可以从三个层面进行分析:

(1)在直击雷的层面上。在天气较为恶劣时,容易出现雷云对地面上的某些至高点进行局部放电的情况,由于线路自身存在着较大的电流,电流之间的相互作用使其更容易成为被袭击的目标。强大的电流瞬间进入到设备内部,会造成设备严重的破坏,严重时更可能出现线路断裂的情况。

(2)在感应雷的层面上。主要有两种类型,即静电感应和电磁感应。前者主要表现为,携带电量的云团处于配电线路上方时,在静电感应的效果下,会使得线路上聚集大量的相反电荷,聚集到一定程度时云团便会对线路进行放电,导致云团的电荷消失而导线上的电荷依旧存在,并以波的状态进行传递,从而造成设备的严重破坏。后者主要表现为雷电借助配电线路作为导体进入大地的过程中,会形成很大的交变电场,使得线路局部出现很高的电压,使得设备遭到破坏。

(3)在地电位的层面上。由于雷电在向地内传导时,在接地处的电压一般都超过上百千伏,再加上架空配电线路的地面设备以重复连接的方式存在,极为容易造成其的破坏。

1.2对应的策略

(1)在线路的设计阶段进行防雷设计。在进行架空配电线路的设计过程中,必须将场地的雷电天气因素考虑在内,并制定对应的解决方案。比如在进行线路承载塔的类型设计时,不可一味的沿用传统的方案,应当结合线路建设地区的综合情况进行考虑,与此同时加强部分设备的隐蔽工作。对于部分带有屏蔽针的杆塔,在设计的过程当中,必须考虑到接地电阻、配变等的取值大小,做到根据不同的地形采用不同的取值。

(2)在条件允许的情况下增加分流。当雷电袭击杆塔时,流入地面的电流会导致设备上产生巨大的电压,超过设备的承载能力,此时如果增加有关的分流设备,便可以减小单个设备的电压值,起到很好的保护作用。具体可以从几个方面出发,首先可以增加耦合电线数量,它能够起到分流以及加大地线和配电导线之间耦合系数的目的。再者可以增加接地线,它可以最大限度的增加大地的分流量,同时兼有耦合的作用,有效的减少雷电对线路的袭击次数。最后可以适当的减小设备的接地电阻,结合线路所处环境的具体情况,可以采用较为新型的材料或者使用降阻剂来达到减小电阻,增加分流的目的。

(3)保持架空配电线路应有的绝缘性。不可为减小电能在输送过程中的损失就一味的使用绝缘性低的材料。为保证配电线路在使用中的安全性,具有较好的防雷性能,必须尽可能的保持配电线路应有的导电性。可见在实际当中,必须注重度线路材料绝缘子质量的监管工作,提高对运行绝缘子零值测定工作的准确性,对绝缘子质量不合格的材料进行及时的替换。

(4)注重线路末端设备避雷器的安置。就目前的高空配电线路来看,绝大多数的线路末端设备都未安设避雷器,在一定程度上增加了雷电袭击线路的可能性。可见在建设过程中必须严格按照规定进行末端设备避雷器的安装。同时对部分线路应当增加避雷器的数量,这一点主要针对一塔多线路的情况,这样可以避免在一根线路遭受雷击时对其它路线造成影响、破坏。

2不同类型的引雷范围

2.1线路最可能直接遭受雷击的范围。结合相关部分的研究分析可以看出,目前处于使用当中的架空配电线路,主要借由线路的铺设间距,借组对应的规律计算进行等值宽度计算的方法进行引雷范围大小的确定。很显然这种方法具有局限性,只能适用于小部分地形。可见为进一步提升线路防雷的效果,在进行直接雷击范围的确定时不仅仅要以理论为基础更应当综合考虑地形的因素,进行更加科学、合理的计算。

2.2不同类型的防雷跳闸方式

在目前的设计当中,普遍使用的跳闸方式主要有两种,即直接跳闸以及感应跳闸。前者在日常生活中是最为常见的,但其由于结构过于简单,安全性能较低,使用存在一定的局限性。后者在防雷的效果上优于前者,但造价较高。在具体的安设过程中,应当结合其使用的对象以及环境来进行合理的选取,这样才能保证配电线路在使用中的安全性,不可为节约建设的成本而忽视这一环节的建设质量。

3总结

在我国电力行业不断发展的情况下,线路的建设工作变得越来越复杂,难度也不断的加大。为确保配电工作的正常进行,在建设的过程中必须注重架空配电线路的防雷工作,只有这一环节的质量过关才能为后续工作提供保障。

参考文献

[1]刘靖,刘明光,屈志坚等.不同地形条件下架空配电线路的防雷分析[J].高电压技术,2011,37(4):848-853.

[2]王丙山,李广峰,李志锋等.不同地形条件下架空配电线路的防雷分析[J].科技展望,2015,25(31):83.

[3]陈兵.不同地形条件下架空配电线路的防雷分析[J].黑龙江科技信息,2015,(7):111-111.

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