输电线路防雷接地初探

输电线路防雷接地初探

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摘要:近些年来,在电网改造和升级力度加大的背景下,电力升级改造的进程在一定程度上被输电线路的安全问题制约。作为整个电力体系的基础,一旦输电线路出现问题,必然会严重影响整个输电系统。因此,在输电线路问题上,一定要做到安全与可靠。其中,雷击输电线路所引发的问题是输电线路的安全隐患中较为常见的安全问题之一。

关键词:输电线路;防雷;接地

一、输电线路防雷接地的重要性

1、保护线路及电力设备

在我国,现有的输电线路在电力系统中都裸露于旷野,并分布广泛。因此,在阴雨天气下很易受到雷电侵袭。由于地理因素的影响,我国境内甚至存在自然雷区,该地区内的输电线路经常受雷电干扰,进而造成系统中各大电力设备运行安全受到影响,发生设备损坏。若要将此问题得以解决,必须在其中运用防雷接地技术,做好输电线路的防雷接地,将线路防雷性能得以提高,从而防止雷击,使输电线路和电力设备的运行安全得以保护。其中要注意的是,电压范围110kv-500kv的输电线路要达到规定线路耐雷标准,其接地线路的电阻必须满足5-10欧姆这一范围要求,不然就会使线路中的用电或供电设备遭到雷电冲击,造成损坏。因此,在进行输电线路防雷接地过程中,若接地线路的电阻难以达到标准要求,就必须在线路中安装防雷装置,同时加强防雷装置的安全管理,利用线路接地与防雷装置结合技术,确保输电线路安全运行。

2、保护人类财产与生命安全

输电线路防雷接地后,会降低意外事故的发生率,并提高输电线路及电力设备的运行安全性。将防雷接地装置安装在输电线路中,一般来说,要求将装置与避雷线连接在一起,这种做法可以使线路防雷性能得到进一步的提高。在实践中,人们通过连接临近杆塔接地线,来降低相邻杆塔的接地电阻,并将杆塔延伸到周边土壤电阻率较低的地方,这样一来,就可以使接地阻抗较好的降低,使雷击电流得到疏通。有时采用在四个杆塔底部打深井的方法来加降阻剂,或是采取长辐射地线等措施,来使土壤与地线的接触面得以增加。这些方法的目的都是为了降低导地电阻率,确保雷电产生的电流可靠的泄放到大地,这样的降低杆塔接地电阻是输电设施运行中防雷必不可少的措施,可以提高输电线路防雷的可靠性与实用性,从而确保人民生命财产安全。

二、输电线路的防雷接地实施步骤

电力系统当中输电线路的防雷接地设计需进行全面考虑,不能局限于单一种类防雷装置的运用,须得充分发挥各种类防雷构件的性能和特质,并予以综合利用构成功能优异的防雷装置体系。

1、避雷线敷设

输电线路架设避雷线的作用是有效屏蔽导线,将雷电电流分解,从而防止雷电对线路产生直接破坏。在设计当中的具体实施方式是在导线上敷设避雷线,避雷线对雷电袭击保护范围广,可用作输电线路的重要保护装置。避雷线的分布设计应多方考虑具体实施对象的实际工作环境和条件进行合理布置。

2、接地电阻设置

降低线路钢塔的接地电阻可有效达到良好防雷接地效果,是当今电力系统输电线路防雷设置当中效果最为直接的方法。缩小钢塔架接地电阻可大幅降低雷电电流对输电线路产生的破换,使雷电电流得到有效缓冲。接地电阻与雷电发生时塔架顶电位成正比关系,接地电阻越低,塔架顶电位值也越低,因而导线过电压也越小,可以明显提高输电线路防雷能力。

3、自动重合功能设置

自动重合功能的实现需通过自动重合闸装置,是防雷接地装置关键环节。当雷电产生时输电线路受到雷电袭击,自动重合闸迅速做出反应,在极短时间内完成跳闸,重合两个动作。传统重合闸不具备自动化完成此类反应性动作的能力,自动重合闸装置可在很大程度上降低接地故障的发生几率,从而减少故障对输电线路的危害。因此输电线路不仅需安装防雷保护装置,还应当使用自动重合闸装置,保证故障跳闸之后及时复合,恢复电力系统运行,避免雷电跳闸引起长时间供电停止现象给居民的正常用电造成不便影响。

4、避雷针装置

避雷针在当今普遍应用于高层建筑的防雷工作,在供电系统中也可发挥良好的防雷作用。避雷针装置的工作原理不是直接避免雷电袭击,而是将雷电电流进行有效转移,其主要功能是引雷作用。防雷接地设置可适当使用避雷针用作引电装置将雷电产生电流引导入大地予以释放,防止输电线路发生损坏。

5、避雷器装置

在实际防雷接地工作中接地电阻原理的使用因性能、线路环境等种种现实因素的制约常不能达到预期防雷效果,因此可在防雷接地设计中使用非线形电阻设计,也是线路避雷器装置,其工作方式是把避雷器、绝缘子进行并联,在杆塔遭受雷电袭击时,防雷装置可有效进行串联间隙放电工作,防止绝缘子闪络,以及输电线路烧毁、跳闸等问题的出现。避雷器的安装需输电线路维护人员综合参考线路区域雷电发生情况合理安排避雷器的安装位置充分发挥避雷器的防雷效果和作用。

三、输电线路维护管理的有效策略

1、实时管理,及时检修

一般情况下,输电线路维护期间要采取24h的实时管理,这样可以随时发现输电线路故障。考虑到避免雷击跳闸造成的停电,电力部门要强化防雷技术的运用,以先进的维护技术来优化线路管理效率。电力单位要深刻认识到增强线路的防雷性能,减小线路的雷击跳闸率等是输电线路维护的根本任务。因此,需要对防雷设备的接地综合管理检查,参照输电线路的实际状态制定检修方案。

2、立足实际,状态检修

在检修过程中发现输电线路遭受雷击后,防雷接地装置会引起电能耗损过大,使得输电线路的传输效率大大降低,且增大了输电线路的运行成本。在维护期间需不断完善电力网的维护管理,如:定期清扫线路、变压器、断路器、绝缘套管等,这样可以保持防雷接地装置的畅通运行,为输电线路的顺利运行创造条件。

3、防范雷击,减少跳闸

防止雷击是输电线路防雷接地的主要目的,也是维持线路运行的最佳方式。工作人员在维护线路期间应综合分析系统的运行方式、防止雷击的故障形式、雷击跳闸的处理技巧等内容。同时,结合线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、清理线路周围的不利因素、加装线路避雷器和接地电阻监测,这样能显著减轻雷击对输电线路造成的破坏,有效地提升防雷接地的使用性能。

结束语

总而言之,输电线路工程的防雷接地极为重要,对线路的运行有着很大的影响。因此,必须要做输电线路的防雷接地工作,加强防雷接地装置的管理,确保输电线路运行的安全。

参考文献:

[1]范巍巍.浅析输电线路防雷接地技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012

[2]谭义生.输电线路防雷与接地改造探讨[J].机电信息,2011(33)

[3]张明.浅谈输电线路的防雷接地技术[J].科学中国人,2014(9)

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