淺議如何做好電力建設(shè)中架空輸電線(xiàn)路防雷保護(hù)

淺議如何做好電力建設(shè)中架空輸電線(xiàn)路防雷保護(hù)

【摘要】近些年來(lái)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)得到了很大程度的發(fā)展，對(duì)電力的需求開(kāi)始逐漸加大，而因此而出現(xiàn)的電力建設(shè)的安全問(wèn)題也日益凸顯出來(lái)。因?yàn)槔讚舳鴮?dǎo)致的架空輸電線(xiàn)路跳閘故障日趨增多。因此應(yīng)當(dāng)如何做好電力建設(shè)中架空運(yùn)輸電線(xiàn)路的保護(hù)是當(dāng)前十分重要的工作?！綤eys】架空；輸電線(xiàn)路；防雷近些年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加強(qiáng)，生活生產(chǎn)對(duì)電力的需求開(kāi)始逐漸加大，由此出現(xiàn)的電力安全問(wèn)題逐漸增多，其中由雷擊而引起的架空輸電線(xiàn)跳閘的事故最為嚴(yán)重，該問(wèn)題的出現(xiàn)不僅影響到了正常的日常生活，還對(duì)設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生了較大的影響。因此為了可以有效地減少架空輸電線(xiàn)雷擊故障的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)對(duì)防雷措施進(jìn)行充分的應(yīng)用，例如加強(qiáng)線(xiàn)路的絕緣功能、使用負(fù)角對(duì)其加以保護(hù)等。另外工作人員還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)防護(hù)工作，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)充分的考慮到線(xiàn)路所處地點(diǎn)的雷電活動(dòng)情況如何、線(xiàn)路所具有的重要性以及所處地點(diǎn)的地形特征等，然后采取相對(duì)高效的措施對(duì)該問(wèn)題加以解決。1線(xiàn)路常規(guī)的防雷保護(hù)措施與效果1.1架設(shè)避雷線(xiàn)的效果的分析線(xiàn)路會(huì)出現(xiàn)雷擊跳閘的概率和桿塔的高度、保護(hù)角等具有較大的關(guān)聯(lián)性，避雷線(xiàn)在架空電線(xiàn)路中是十分關(guān)鍵的存在，也是非?；镜姆览状胧?，避雷線(xiàn)的功能具體有以下三個(gè)，其一是可以接住閃雷電，避免導(dǎo)線(xiàn)被雷擊中；其次，當(dāng)雷擊中了塔頂，避雷線(xiàn)可以將雷進(jìn)行分流，這樣一來(lái)雷塔將會(huì)減少來(lái)自于雷電的傷害，有效的額降低塔頂?shù)碾娢?；最后，避雷線(xiàn)可以和導(dǎo)線(xiàn)間電磁耦合，通過(guò)多次的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以了解到，相比較地勢(shì)較高的地方，避雷線(xiàn)在平地上的避雷效果會(huì)更好一些，如果將避雷線(xiàn)用于山地，則避雷線(xiàn)會(huì)受到地形地勢(shì)的影響出現(xiàn)屏蔽的現(xiàn)象。但是山區(qū)是非常容易出現(xiàn)雷電的地區(qū)，因此要想減少來(lái)自于雷擊的傷害，則需要減少保護(hù)角的數(shù)量，該方法是減少雷電傷害的最佳方法，該方法不僅效果好，而且所需要的成本也較少，在對(duì)該方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，首先是對(duì)雷擊跳閘率和桿塔的高度、保護(hù)角以及耐雷水平加以計(jì)算，當(dāng)桿塔的高度升高時(shí)避雷線(xiàn)的保護(hù)角將會(huì)隨之增大，線(xiàn)路繞擊跳閘率隨之增加。當(dāng)桿塔的高度為35米以下時(shí)，避雷線(xiàn)的保護(hù)角度為20度則可以避免出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。不過(guò)需要進(jìn)行注意的是，當(dāng)桿塔的高度過(guò)高或者是避雷線(xiàn)的角度出現(xiàn)了增大的情況時(shí)，很可能會(huì)導(dǎo)致雷電繞擊導(dǎo)線(xiàn)引發(fā)絕緣閃絡(luò)的問(wèn)題。按照目前正在送電的線(xiàn)路狀況來(lái)看，在已經(jīng)存在的鐵塔上對(duì)保護(hù)角進(jìn)行減小是具有一定難度的，其主要的影響因素為桿塔尺寸不能達(dá)到要求以及停電的情況等，因此為了避免這種問(wèn)題的發(fā)生，建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就將這些阻礙因素考慮進(jìn)去。1.2降低桿塔接地電阻的防雷效果分析1.2.1防雷效果分析桿塔接地電阻是影響塔頂電位的重要參數(shù)，對(duì)于一般高度的桿塔，當(dāng)桿塔型號(hào)、尺寸與絕緣子型號(hào)和數(shù)量確定后，降低桿塔接地電阻對(duì)提高架空送電線(xiàn)路耐雷水平、減少反擊概率是非常有效的。當(dāng)桿塔型式、尺寸和絕緣子型式、數(shù)量確定后，影響線(xiàn)路反擊耐雷水平的主要因素則是桿塔接地電阻的阻值。針對(duì)不同的桿塔接地電阻沖擊值計(jì)算出的各自的耐雷水平列入表。各種電壓等級(jí)，線(xiàn)路耐雷水平均隨桿塔接地電阻的增加而降低。依據(jù)雷電流幅值累積概率分布的固有特點(diǎn)：低幅值雷電流出現(xiàn)的概率明顯大于高幅值雷電流出現(xiàn)的概率。由此可知，隨著系統(tǒng)標(biāo)稱(chēng)電壓的提高，桿塔接地電阻的作用將變得更加重要。對(duì)于各種電壓等級(jí)下的“相對(duì)危險(xiǎn)因數(shù)”，均以桿塔接地電阻為7Ω時(shí)耐雷水平的相應(yīng)概率下的危險(xiǎn)因素1.0為參考，其他桿塔接地電阻時(shí)的相對(duì)危險(xiǎn)因數(shù)，則由該接地電阻下相應(yīng)耐雷水平的相應(yīng)概率與接地電阻為7Ω時(shí)耐雷水平的相應(yīng)概率之比來(lái)確定。這樣110~500kV,50Ω時(shí)的相對(duì)危險(xiǎn)因數(shù)分別為3.5、7.7和24.1。根據(jù)不同地形、土質(zhì)，應(yīng)用采取不同的改造接地網(wǎng)的技術(shù)方法，有效降低了所改造桿塔的接地電阻。通過(guò)計(jì)算分析表明，改善接地是很有效的防雷改進(jìn)措施。1.2.2設(shè)備運(yùn)行的建議綜合以上分析可知，通過(guò)相對(duì)危險(xiǎn)因數(shù)可以得出線(xiàn)路電壓等級(jí)愈高對(duì)接地電阻愈加敏感的結(jié)論，可以看出隨著接地電阻增加，桿塔中相與邊相反擊耐雷水平急劇減小，說(shuō)明改善接地是提高線(xiàn)路耐雷水平的有效措施。對(duì)一般高度的桿塔，降低接地電阻是提高線(xiàn)路耐雷水平、防止反擊的有效措施。在沿海地區(qū)，很多線(xiàn)路位于海灘地，接地極腐蝕嚴(yán)重，而山區(qū)則由于水土流失，加上酸雨的影響，使暴露在空氣中的接地極很容易氧化。另外，在設(shè)備運(yùn)行中，還發(fā)現(xiàn)了一些桿塔接地引下線(xiàn)中的過(guò)渡聯(lián)板存在很大的接觸電阻，這是個(gè)易被忽視的問(wèn)題。接觸電阻值大在防雷接地中是非常不利的，因此，對(duì)雷擊跳閘故障比較多的線(xiàn)路進(jìn)行接地裝置改造，按照原設(shè)計(jì)接地方式重新敷設(shè)接地裝置，要求接地引下線(xiàn)耳必須開(kāi)2個(gè)孔中13.7，聯(lián)板表面要打磨涂導(dǎo)電脂后采用防腐瀝青封住聯(lián)板外表面從而保證聯(lián)板與主材可靠連接。同時(shí)加大對(duì)架空避雷線(xiàn)、接地網(wǎng)的巡視檢查力度，及時(shí)更換銹蝕的避雷線(xiàn)，細(xì)致查看避雷線(xiàn)與鐵塔、鐵塔與接地裝置的連接部位有無(wú)問(wèn)題，降低接觸電阻，確保良好接地。1.3架設(shè)耦合地線(xiàn)耦合地線(xiàn)是架設(shè)于輸電線(xiàn)路相導(dǎo)線(xiàn)下的接地導(dǎo)線(xiàn)耦合地線(xiàn)的作用主要有兩個(gè)：一是增大避雷線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)之間的耦合系數(shù)，從而養(yǎng)活絕緣子串兩端電壓的反擊和感應(yīng)電壓的分量；二是增大雷擊塔頂時(shí)向相鄰桿塔分流的雷電流。計(jì)算表明，110kV雙避雷線(xiàn)路，增設(shè)耦合地線(xiàn)后耦合系數(shù)增大約50%耦合地線(xiàn)可使桿塔雷電流分流12%22%。雖然架設(shè)耦合地線(xiàn)的工作，防雷效果令人滿(mǎn)意，不過(guò)，在加掛耦合地線(xiàn)時(shí)，應(yīng)充分考慮其弧垂的對(duì)地距離及防止發(fā)生大風(fēng)時(shí)導(dǎo)線(xiàn)與耦合地線(xiàn)碰線(xiàn)的短路事故。2線(xiàn)路避雷器的選點(diǎn)大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，線(xiàn)路遭受雷擊往往集中于線(xiàn)路的某些地段，我們稱(chēng)之為選擇性雷區(qū)，或稱(chēng)易擊區(qū)。經(jīng)分析，在易擊區(qū)土壤電阻率高，使用帶外串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器是技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性最佳的方案。實(shí)踐表明，下列地段易遭受雷擊：1)雷接走廊，如山區(qū)風(fēng)口、順風(fēng)的河谷和峽谷等；2）四周是丘陵的潮濕盆地，如桿塔周?chē)恤~(yú)塘、水庫(kù)、湖泊、沼澤地等；3）土壤電陽(yáng)率有突變的地帶，土地質(zhì)斷層地帶，巖石與土壤，山坡與農(nóng)耕作地的交界區(qū)等；對(duì)于上壤電阻率差別不大時(shí)，例如有良好土層和植被的丘陵，雷易擊于突出的山頂、山的向日坡等；4）地下有導(dǎo)電性礦物的地面和地下水位較高處。3總結(jié)綜上所述，當(dāng)前架空輸電線(xiàn)路的防雷措施對(duì)線(xiàn)路雷擊跳閘的保護(hù)作用具有一定的局限性，因此想要加強(qiáng)雷電事故的防范，有必要采取更為有效的防雷保護(hù)措施。例如使用加裝線(xiàn)路的防雷方式，該避雷方式中的金屬氧化物避雷器可以有效地阻止由于雷擊塔頂、避雷線(xiàn)后絕緣而導(dǎo)致的沖擊閃路問(wèn)題，由此從根本上避免線(xiàn)路雷擊跳閘的情況。因此要求相關(guān)部門(mén)能夠?qū)①Y金的效益實(shí)現(xiàn)最大化，結(jié)合以往的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，提高線(xiàn)路的準(zhǔn)確性和安裝位置的正確性，讓所使用的防雷措施更加具有針對(duì)性，從而有效地減少輸電線(xiàn)路雷擊跳閘的事故發(fā)生，保證供電安全。Reference胡嘉健.對(duì)高壓架空輸電線(xiàn)路施工管理的要點(diǎn)