配电线路的防雷措施研究

2016-11-27 13:37叶镇涛
决策与信息 2016年27期
关键词:避雷线架设杆塔

叶镇涛

佛山市景胜电力电器安装有限公司 广东佛山 528000

配电线路的防雷措施研究

叶镇涛

佛山市景胜电力电器安装有限公司 广东佛山 528000

随着配电线路规模和数量的不断扩大,严格保障电力输送过程中的安全问题就显得尤为重要,其中,防雷工作是保障配电线路安全工作的重要保障。本文简述了对配电线路采取防雷措施的必要性,指出了我国目前的防雷现状,并提出了相应的防雷措施,旨在为后续的配电线路防雷工作提供参考依据。

配电线路;防雷;措施;研究

目前,我国配电线路广泛存在于各大城镇及乡村电网中,采取有效的配电线路防雷措施,对于保障电力资源的输送安全存在正面积极影响。

一、配电线路采取防雷措施的必要性

配电线路不仅充当整个电力系统的关键纽带,更是变电站与各个用电用户之间的重要连接。只有保障了配电线路的安全工作,才能为人们的生产活动提供足够的电力资源。

从地理环境上说,我国大部分地区处于温带地区,雷雨天气偏多,雷电活动的频率较高,这意味着我国电力输送网络遭受雷电攻击的可能性较大。另外,随着我国电力网络配电线路数量与规模的不断增长,在漫长的电力资源输送过程中,雷电攻击的范围也在不断扩大。相关调查显示,由雷击造成的电力事故于我国整体电力事故中所占据的比例最大,因此,在电力网络输送系统在中添加防雷设计,从而降低配电线路的雷击概率,是保障电力系统安全运行不可忽视的重要前提。

二、我国配电线路防雷现状

目前我国的架空输配电线路大多采用绝缘导线,但受到雷电侵害时,绝缘导线极易发生断线情况。这是由于绝缘导线在遭受雷击时时所产生的电压远远大于该导线本身能承受的最大电压,导致绝缘导线的绝缘子根部金属形成短路通道,从而使导线熔断。从整体上看,我国目前的防雷规划存在着严重的弊端,例如,防雷措施没有按照地区特点进行针对性防范,暗雷装置未根据要求安装等。对于配电设备不完善的地区,施工人员常采用中性点非有效接地系统,这种系统应用范围十分广泛。但对于用电集中且电力资源需求量较大的城市化区域,施工人员常采用中性点经小电阻接地系统。但由于该系统本身造价较高,雷患问题不能得到全面解决,加之防雷资金投入不足与防雷设备的相对落后,因此,在实际的防雷工作中,很难取得有效的防雷效果。

三、配电线路的防雷措施

(一)科学选择配电线路的路径

配电网络的雷侵路段常常集中于地域范围较有特色的路段,例如山区峡谷的通风口地段、常年潮湿的盆地区域、周围有山丘环绕的地区、岩石与土壤、山坡与稻田的交界区以及带有导电性矿岩石的地层表面与地下水资源较为丰富且低下水位较高的地区等,这些路段常被称为选择性雷击路段。因此,在对这些区域进行防雷措施时,应尽量合理的选择输电线路的安装路径,尽量避开雷电频发的地段,达到较大程度防止雷侵的目的,从而减少配电线路遭到雷击侵害情况的发生。

(二)适量架设避雷线

避雷线的架设是我国目前应用最为普遍,也是进行防雷工作最为方便的建设措施之一。适当地架设避雷线不仅可以起到对电线路电流电压的分流作用,也能在雷电袭击的情况下有效降低配电线路所承受的雷电流。同时,由于配电线路会对导线产生耦合作用从而使得导线被屏蔽,因此,避雷线的适量架设还可以有效减少绝缘导体中所产生的感应电流以及绝缘子电压。一般情况下,当输电线路上通过的电压越高时,架设避雷线的防雷效果就越好,对于高压线路的防雷工作,避雷线能对高压线路导线起到一定的屏蔽作用,使得雷电不易直接击中通电导线。在架设避雷线时,要根据配电线网络的实际连接情况,并充分考虑配电线所处的地理环境,将避雷线的杆塔处进行接地,从而有效降低线路中的感应电流,减少正常避雷线工作时的功率损耗。

(三)合理降低杆塔接地电阻

输电线路的接地装置形式不是一成不变的,而是会随着地区或是地域地理环境情况的不同而随之改变。例如,对于土壤电阻率较小的地区,在此区域安装接地装置时,只需要将铁塔与钢筋混凝土杆进行自然接地,不需要添加另外的防雷设施。这是由于地区土壤电阻率较小时,输电线路的塔杆实际接地电阻会小于标准规范所规定的正常接地电阻。对于土壤电阻率中等的地区,则需要在铁塔与钢筋混凝土自然接地的基础上另外添加防雷装置与接地装置。而对于土壤电阻率较大的地区,则需要另外添加外放射形接地体,以增加输电线路接地装置的合理利用性。

在配电线路安装防雷措施时,我国目前采用的降低杆塔电阻的方法主要有三种,即采用接地电阻降阻剂、增加水平接地体长度以及爆破接地技术。对于面积较小且接地装置较为集中的地区,可以适当采用接地电阻降阻剂。相关实践证明,适当的伸长水平接地体,能显著增强线路与电感之间的相互影响作用,因此,适当增加接地体的长度,也能有效的降低接地电阻。爆破接地技术是一种全新的降低电阻技术方法,对配电线路进行爆破时,可以有效的改善线路安装范围内的土壤导电性能,因此,爆破接地技术常常被视为大范围的土壤改性技术。

(四)增加线路避雷器的安装

山区是雷击事故多发的区域,当山区的配电线路遭受到雷电袭击时,雷电流会通过配电设备快速的传输到相邻的杆塔中,使得雷电事故的破坏性大大增强。加之山区自身的地理环境因素也决定了降低线路接地电阻的方法不适用于该地区的防雷工作,目前,我国输电线路交叉口较多或是杆塔跨越度较大的区域一般装设避雷器,当雷电流袭击山区配电线路时,架设的避雷器可以起到分流作用,使得雷电流的电流值明显降低。由此可见,适当的增加线路避雷器的安装对于山区地域的防雷工作具有显著的促进作用。

四、结语

对于配电线路来说,雷击一直是影响电力资源输送网络安全运行的主要因素,而雷电活动的随机性与不可预测性也为配电线路防雷措施的落实带来了更高的技术要求与挑战。因此,对于配电线路防雷措施进行探讨和研究具有重要的实践意义。

[1]袁东,王彧,倪奇华.配电线路雷击事故分析及防雷措施研究[J].上海节能,2015(11):615-618.

[2]何海棠.10kV配电线路防雷保护若干问题研究[J].企业技术开发,2015(36):114+101.

猜你喜欢
避雷线架设杆塔
我国在珠穆朗玛峰架设世界最高海拔气象站
电气化铁路接触网防雷研究
基于北斗的高压输电杆塔智能实时监测技术与应用
调整接触网避雷线保护角降低雷电绕击概率的研究
中老铁路两国同步架设电气化接触网第一线
降重20%以内10kV绝缘架空线路避雷线的保护角选择
架设中韩教育的“金桥”
基于ZigBee与GPRS的输电杆塔倾斜监测预警系统
220 kV输电线路杆塔设计及材料选择分析
浅谈城市输电线路防雷电设计的应用