王涛
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摘要:架空线路是电力系统中的重要组成部分,其性能的好坏直接就与电力系统的安全稳定性有直接的关系,因此,这就需要相关人员对架空线路进行有效的管理,保证其性能满足使用的要求。由于各方面因素的影响,架空线路中也是存在一定的安全风险,雷击现象就是对其安全性影响很大的一个因素,下面,本文就针对架空配电线路雷击分析与防治措施进行分析研究。
关键词:电力系统;架空配电线;雷击;防治措施
一、架空配电线路防雷概述
随着供电企业的快速发展,架空线路输电已经成为输电的主要方式,各个地区的变电站、发电站、负荷点通过架空线路连接在一起,进行电能的输送及交换,就形成了不同电压等级的配电网。由于架空线路通常有数百公里或者更长,就导致输电线路出现故障而发生跳闸的原因多种多样,而雷击就是导致线路跳闸最主要的原因之一。所以,制定有效措施来降低或避免线路遭雷击跳闸现象,对于保障电力系统安全稳定运行有非常重要的意义。
所有的防雷系统都会涉及到接地,做好接地是实现架空输电线路防雷的核心环节。输电线路杆塔接地设备是组成输电线路的关键部分,用以保证外来雷电流向地面,使绝缘设备及线路得到保护,降低由于线路雷击导致的跳闸现象。所以,完整的接地设备是减少输电线路雷击跳闸率的重要策略。
在架空线路上安装避雷线,可以有效避免导线受到雷电的直击而有危及线路绝缘的过电压出现。雷击到避雷线之后,雷电流就会沿着避雷线通过接地引下线流向大地,以保证线路供电的安全可靠。各种杆塔接地电阻值,雷电流在杆塔顶部形成的电位也不同,雷电波在避雷线中传波时,还会和线路导线发生耦合而出现行波,但是感应出的行波和杆顶电位在线路绝缘产生的过电压幅值远远低于雷电直击导线造成的过电压幅值。
二、架空配电线路雷击现象的原因分析
2.1外界影响因素
架空线路的性能直接就影响到电力系统的供电质量,如果其发生雷击现象,就会对电力系统的稳定供电造成很大的影响,甚至会造成一定区域的停电情况。由于在我国广东等沿海的地区,其具有特殊的地理环境,并且受到台风和空气潮湿度等因素的影响,对架空线路造成了一定的腐蚀,其地区由于受工业的影响,空气污染以及酸雨等情况比较严重,同时当地的地势比较平坦空旷,这都对架空线路的绝缘程度造成了影响。近年来,架空线路的雷击现象也是频繁发生,另外,在架空线路的使用中,一些相关的开关、接电线等基础设施的被盗和丢失,也对其造成了很大的安全隐患,对于这些丢失的设施如果没有及时的进行补充,就会造成其裸露于空气中,进而增加雷击现象的发生。
2.2内在影响因素
除了外界的影响因素增加了雷击现象发生的概率外,其内在影响因素也是雷击现象发生不可回避的问题。在架空线路中,其线路的排列一般是由很多的输电线路分层次进行排列的,这些具有层次的线路排列方式是很容易出现雷击现象的,而架空线路其防雷水平一般也比较低,当发生雷击现象的时候,架空线路就会首先受到影响。在架空线路的防雷设备中,一般是使用针式绝缘子,它也具有不错的绝缘效果,但是针式绝缘子也具有一定的使用缺陷,一旦其发生击穿,维护人员是不容易找出故障点的,另外,在架空线路的防雷工作中,通过降低塔杆的接地电阻,是可以有效降低雷击机率的,而这种防雷措施多用于平原地带,在广东等沿海地带则是不适用的。
三、架空配电线路雷击防治措施分析
3.1提高配电线路的绝缘能力
配电线路绝缘能力的高低直接决定了其是否能达到良好的防雷效果。电力企业应提高配电线路的绝缘能力,对其线路的绝缘效果进行定期的检查。比如,可以加强对接地装置的检测。如果接地装置的绝缘能力不符合相关的标准和要求,要及时对其进行更换,保证所有的接地装置都能够满足防雷要求。另外,对于一些相对落后的地区,要将配电线路中的裸线更换为绝缘导线,并且增加绝缘子片数量,或者选择新型的绝缘子型号,来提高该地区线路绝缘水平。
3.2合理配置避雷设施
在目前来说,避雷器的类型有很多种,但是应用最广泛的还是氧化锌型避雷器,人们选择这种避雷器的原因是它的体积相对来说比较小,容易安装,其次还有散热快,质量轻等优点,在避雷器的选择中受到了广泛的欢迎。在安装氧化锌型避雷器的时候可以在架空线路上串联一些间隙配置,这样能够使架空线路更加安全。避雷器的安装也是十分重要的,当人们选择了合适的避雷器的时候,要安装在当地的架空线路上,安装的位置也会对架空线路的防雷程度造成很大的影响。首先,人们应该根据之前的研究以及架空线路发生故障的案例中找到线路中最容易遭受雷击的地方,在这些地方安装避雷器,线路开关和避雷器都是遭受雷击灾害的高发位置,其次还有一些特殊的线路段容易遭受雷击,例如配网过渡的位置以及架空绝缘导线的位置。在进行避雷器安装的时候,要引用防雷绝缘子,并且要假设一些放电的间隙,这样的方式能够提高架空线路的避雷效果。
3.3做好电气设备的保护措施
发生雷击现象时,不仅会对绝缘导线造成危害,还会对10kV配电线路的电气设备造成更严重的影响。当发生雷击现象时,会产生大量的电磁波,对电气设备造成影响,直接干扰其正常的工作,甚至可能导致电气设备被烧毁。这样就直接影响了配电线路的正常运行,因此,要采取相关的措施做好对电气设备的保护,如变压器、配电开关、线缆等。比如,为了保护变压器,可以对变压器采取接地的防雷措施。也就是在变压器的内部寻找接地系统的关键点,并进行接地处理,这样发生雷击现象时,就可以将放电直接导入大地,对变压器起到保护的作用。另外,在变压器的低压部分,可以采用安装避雷器的方式来达到防雷的效果。这样,可以与接地系统相辅相成,从而起到保护变压器的作用,防止发生雷电现象时,变压器遭到破坏。除此以外,电力企业还可以根据电气设备实际的工作状况,采取对应的防雷措施,切实的做好对电器设备的保护工作。
3.4有效降低配电设备的接地电阻
降低配电设备的接地电阻,可以起到有效的防雷效果。垂直接地极的方式是经常使用的一种降低接地电阻的方式,在具体操作中,需要防雷设备的引下线最近处钻一个深孔,在深孔中直接进行垂直接地极的方式,这种方式的接地电阻较低,因为深孔中的电阻率较低。另外,还可以选择使用降阻剂来降低接地的电阻,一般情况下,在水平接地的周围,采用降阻剂,可以有效的降低配电设备的接地电阻,但是这种方法会受到降阻剂性能的影响,如果降阻剂的性能发生改变,则无法实现降低接地电阻的作用。除此以外,增加水平接地体也是一种可以选择的方式,但是通过该种方式,很难将接地电阻降低到目标值,因此,在实际中该方法使用的概率较低。
结束语
目前,我国针对架空配电线路进行的防雷设置仍处于差异化阶段,只能针对地形特征差异进行局部的针对性防雷设置,想要在防雷设置上实现规范化、一体化、系统化仍需时日。因此,未来的相关研究应集中在各项防雷措施的搭配关系上,以进一步提升架空配电线路的防雷水平。
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