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【摘要】由于架空线路绝大多数都建于旷野之中,而旷野之中又是雷电频发的地区,一旦雷电直接击中架空线路将会对输电线路造成极大的不安全的影响,因此,对这些架空线路采取防雷的技术防护措施是十分必要的。
【关键词】110kV架空输电线路;防雷措施;防雷技术;雷电流波形;雷电流幅值
【中图分类号】TM862 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01—0127-01
1 引言
110 kV的高压架空输电线路在野外的一个最常见的困扰就是常常会在遇到雷击以后因过电压的冲击而跳闸。在多雨的季节,这种情况会频频出现,这就给用电的安全性与可靠性造成了极大的影响。为了解决这种困扰,电子工作者们对雷击跳闸的防护措施进行了深入的探讨与研究。雷击跳闸在我国的南方由于年平均的雷暴天气较多,因此,对于输电线路的可靠性与安全性的影响极大。为有效减少雷击损失,许多地区的电力系统都采取了一些防雷的措施,比如降低接地电阻的防雷法、提高线路绝缘的防雷法、负角保护的防雷法、耦合地线的防雷法等。这些防雷的方法各有所长,在防雷的实践中都取得了一定的阶段性成果。但是各有利弊,无法统一施行。目前在我国较多地区使用的是氧化锌避雷器的防雷法,这种方法在我国的多个电力系统中都取得了较好的防雷效果。
2 雷击的型式及危害
雷电对输电线路的最主要的危害不外乎三种,一种是直击雷,一种是非直击的雷电感应过电压,一种是由线路传递过来的雷电侵入波。雷电活动目前由于其具有较大的复杂性与随机性,因此在科学上目前尚无对雷电的准确的测量,对其参数也不甚了解。所以仅能根据其危害进行避雷防雷方面的研究。由于输电线路通常会高出其所在区域,那么在该区域发生的雷擊被输电线路吸引过来的可能性就大大增加了。其中的直击雷对于输电线路的破坏最大,因为直击雷的过电压极高,破坏力超强,直击在输电线路上的直击雷如果不采取任何防范措施的话,可以轻而易举地破坏绝缘子,甚至还有可能击断导线。非直击雷也会在线路上产生感应过电压,对线路产生一定的破坏性。
3 防雷措施
防雷必须拥有较为先进的防雷、引雷设备与较为成熟的技术支持,安装人员必须对雷电的破坏作用与防雷设施有足免的认识与了解。
3.1 运行管理
3.1.1 加强对防雷设备、设施的定期巡视
防雷的设备在安装完成以后还需要电力系统的员工进行经常性的巡查工作,在巡查工作中不但要观察避雷线是否出现断裂,还要检查接地的引下线与引上板以及连接金属之间的连接是否良好,是否出现固定不牢与锈蚀的现象等。并要对安装时间较长的避雷措施进行测量,测其接地电阻值是否可以达到设计的要求范围之内。如果出现阻值无穷大,则说明引下线与接地装置已经虚接或断开。
3.1.2 定期对防雷设备、设施进行测试
必须对所辖工区内的雷暴天气与避雷器的工作状态进行详尽的记录。这些记当有助于人们对当地气象的了解以及对避雷器的工作效果的验证。通常避雷器在使用了均:左右必须电进行一次检查。主要检查其端部引雷处的锈蚀状况以及绝缘子的变化情况等。还要测量避雷器与支撑部件之间的绝缘电阻值,并将这些阻值与近年的每一次测量进行比对,对确定其工作与各部件之间连接的可靠性。避雷器在工作了5年还必须进行一次停电以后的1mA直流电压泄漏电流测试,以了解避雷器的有效性,如果已经出现了劣化则必须进行更换。
3.2 防雷设备、设施、技术
3.2.1 地线、引下线及接地装置的防腐
110kV及以上架空输电线路的防雷措施主要是通过架设架空避雷线,装设接地装置,通过引下线把雷电流释放到大地,这也是我国目前在架空输电线路上运用比较普遍的防雷措施。影响这种防雷措施的缺陷主要是架空避雷线、接地装置、引下线锈蚀,这是自然因素,但可以人为地对其进行有效的预防和改善。新建设的线路防雷装置应选择热镀锌的钢绞线和圆钢来装设;锈蚀程序较微的线路防雷装置应对其进行防腐处理,锈蚀程度较严重的应更换新的线路防雷装置。参考国内一些地方的运行经验,结合实际,对接地体引上处的防腐提出以下建议:
接地体引上处的防腐:接地体从土壤引上时,在地面表层与接地体接触处最易锈蚀,这是因为地面表层处的接地体易受潮且暴露在外,与空气中的氧气接触,接地体铁部件在富氧和潮湿的条件下,极易锈蚀,特别是处于酸性土壤及低土壤电阻率粘土中的接地体以及长期由于受到化肥农药侵蚀的稻田里的接地体。而超出地面部分的接地体虽然也与空气中的氧气接触,但其受潮情况明显优于地面表层处,所以这部分接地体不易锈蚀。入土后的接地体部分,土里的潮湿情况虽然严重,但该部位处于缺氧状态,所以这部分接地体也不易锈蚀。用高标号水泥砂浆,给地面表层处的接地体做一个小型的保护帽,接地体保护帽应凸出地面表层适当高度,且要深入到土里适当的深度,不需要做得太大,以能起到保护作用为度。
3.2.2 降低接地电阻
在电力系统中,以尽量降低接地电阻来提高线路的耐雷水平,比单纯地增加绝缘效果更好。降低接地电阻的措施主要有两种方法:一是增补地网;二是施放降阻剂。线路设计时并不是每基杆塔的土壤电阻率都经过实际测量,一般是根据经验以及过往提供的数据、或者是根据杆塔所在的某个地段土壤电阻率的范围值而设计的。而土壤的电阻率也可能会随季节、气候等因素的变化而产生变化。
3.2.3 减小杆塔接地装置中接地通道的接触电阻
接地通道的接触电阻既包括接地引下线或塔身的电阻、接地体引上板与接地引下线或塔身连接螺栓的接触电阻,还包括架空避雷线与塔身之间连接金具的接触电阻。
结束语
输电线路常规的防雷保护措施仅能部分的减少线路雷击跳闸次数,为大幅度降低或消除线路雷害事故,必须采取更有效的新措施。而选择加装线路防雷用金属氧化物避雷器可以防止雷直击导线或雷击塔顶、避雷线后绝缘子的冲击闪络,从而可以根本上消除线路雷击跳闸。因此我们必须充分利用有限资金以求得最佳效益,应根据运行经验,力争较准确的选择线路防雷避雷器的安装地点。采取有针对性的综合防雷技术措施,努力做好高压架空输电线路防雷保护的“四道防线”:防直击、防闪络、防建弧、防停电,达到减少输电线路雷击跳闸故障,提高供电可靠性的目的。
参考文献
[1]申元,胡艳,黄清社,杨德伦,曹斌.广东某山区配电变压器防雷措施分析与探讨[J].电气应用.2010(23)
[2]王宏宇,翟洪涛.送电线路雷害事故分析及防雷措施[J].职业技术.2008(10)
【关键词】110kV架空输电线路;防雷措施;防雷技术;雷电流波形;雷电流幅值
【中图分类号】TM862 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01—0127-01
1 引言
110 kV的高压架空输电线路在野外的一个最常见的困扰就是常常会在遇到雷击以后因过电压的冲击而跳闸。在多雨的季节,这种情况会频频出现,这就给用电的安全性与可靠性造成了极大的影响。为了解决这种困扰,电子工作者们对雷击跳闸的防护措施进行了深入的探讨与研究。雷击跳闸在我国的南方由于年平均的雷暴天气较多,因此,对于输电线路的可靠性与安全性的影响极大。为有效减少雷击损失,许多地区的电力系统都采取了一些防雷的措施,比如降低接地电阻的防雷法、提高线路绝缘的防雷法、负角保护的防雷法、耦合地线的防雷法等。这些防雷的方法各有所长,在防雷的实践中都取得了一定的阶段性成果。但是各有利弊,无法统一施行。目前在我国较多地区使用的是氧化锌避雷器的防雷法,这种方法在我国的多个电力系统中都取得了较好的防雷效果。
2 雷击的型式及危害
雷电对输电线路的最主要的危害不外乎三种,一种是直击雷,一种是非直击的雷电感应过电压,一种是由线路传递过来的雷电侵入波。雷电活动目前由于其具有较大的复杂性与随机性,因此在科学上目前尚无对雷电的准确的测量,对其参数也不甚了解。所以仅能根据其危害进行避雷防雷方面的研究。由于输电线路通常会高出其所在区域,那么在该区域发生的雷擊被输电线路吸引过来的可能性就大大增加了。其中的直击雷对于输电线路的破坏最大,因为直击雷的过电压极高,破坏力超强,直击在输电线路上的直击雷如果不采取任何防范措施的话,可以轻而易举地破坏绝缘子,甚至还有可能击断导线。非直击雷也会在线路上产生感应过电压,对线路产生一定的破坏性。
3 防雷措施
防雷必须拥有较为先进的防雷、引雷设备与较为成熟的技术支持,安装人员必须对雷电的破坏作用与防雷设施有足免的认识与了解。
3.1 运行管理
3.1.1 加强对防雷设备、设施的定期巡视
防雷的设备在安装完成以后还需要电力系统的员工进行经常性的巡查工作,在巡查工作中不但要观察避雷线是否出现断裂,还要检查接地的引下线与引上板以及连接金属之间的连接是否良好,是否出现固定不牢与锈蚀的现象等。并要对安装时间较长的避雷措施进行测量,测其接地电阻值是否可以达到设计的要求范围之内。如果出现阻值无穷大,则说明引下线与接地装置已经虚接或断开。
3.1.2 定期对防雷设备、设施进行测试
必须对所辖工区内的雷暴天气与避雷器的工作状态进行详尽的记录。这些记当有助于人们对当地气象的了解以及对避雷器的工作效果的验证。通常避雷器在使用了均:左右必须电进行一次检查。主要检查其端部引雷处的锈蚀状况以及绝缘子的变化情况等。还要测量避雷器与支撑部件之间的绝缘电阻值,并将这些阻值与近年的每一次测量进行比对,对确定其工作与各部件之间连接的可靠性。避雷器在工作了5年还必须进行一次停电以后的1mA直流电压泄漏电流测试,以了解避雷器的有效性,如果已经出现了劣化则必须进行更换。
3.2 防雷设备、设施、技术
3.2.1 地线、引下线及接地装置的防腐
110kV及以上架空输电线路的防雷措施主要是通过架设架空避雷线,装设接地装置,通过引下线把雷电流释放到大地,这也是我国目前在架空输电线路上运用比较普遍的防雷措施。影响这种防雷措施的缺陷主要是架空避雷线、接地装置、引下线锈蚀,这是自然因素,但可以人为地对其进行有效的预防和改善。新建设的线路防雷装置应选择热镀锌的钢绞线和圆钢来装设;锈蚀程序较微的线路防雷装置应对其进行防腐处理,锈蚀程度较严重的应更换新的线路防雷装置。参考国内一些地方的运行经验,结合实际,对接地体引上处的防腐提出以下建议:
接地体引上处的防腐:接地体从土壤引上时,在地面表层与接地体接触处最易锈蚀,这是因为地面表层处的接地体易受潮且暴露在外,与空气中的氧气接触,接地体铁部件在富氧和潮湿的条件下,极易锈蚀,特别是处于酸性土壤及低土壤电阻率粘土中的接地体以及长期由于受到化肥农药侵蚀的稻田里的接地体。而超出地面部分的接地体虽然也与空气中的氧气接触,但其受潮情况明显优于地面表层处,所以这部分接地体不易锈蚀。入土后的接地体部分,土里的潮湿情况虽然严重,但该部位处于缺氧状态,所以这部分接地体也不易锈蚀。用高标号水泥砂浆,给地面表层处的接地体做一个小型的保护帽,接地体保护帽应凸出地面表层适当高度,且要深入到土里适当的深度,不需要做得太大,以能起到保护作用为度。
3.2.2 降低接地电阻
在电力系统中,以尽量降低接地电阻来提高线路的耐雷水平,比单纯地增加绝缘效果更好。降低接地电阻的措施主要有两种方法:一是增补地网;二是施放降阻剂。线路设计时并不是每基杆塔的土壤电阻率都经过实际测量,一般是根据经验以及过往提供的数据、或者是根据杆塔所在的某个地段土壤电阻率的范围值而设计的。而土壤的电阻率也可能会随季节、气候等因素的变化而产生变化。
3.2.3 减小杆塔接地装置中接地通道的接触电阻
接地通道的接触电阻既包括接地引下线或塔身的电阻、接地体引上板与接地引下线或塔身连接螺栓的接触电阻,还包括架空避雷线与塔身之间连接金具的接触电阻。
结束语
输电线路常规的防雷保护措施仅能部分的减少线路雷击跳闸次数,为大幅度降低或消除线路雷害事故,必须采取更有效的新措施。而选择加装线路防雷用金属氧化物避雷器可以防止雷直击导线或雷击塔顶、避雷线后绝缘子的冲击闪络,从而可以根本上消除线路雷击跳闸。因此我们必须充分利用有限资金以求得最佳效益,应根据运行经验,力争较准确的选择线路防雷避雷器的安装地点。采取有针对性的综合防雷技术措施,努力做好高压架空输电线路防雷保护的“四道防线”:防直击、防闪络、防建弧、防停电,达到减少输电线路雷击跳闸故障,提高供电可靠性的目的。
参考文献
[1]申元,胡艳,黄清社,杨德伦,曹斌.广东某山区配电变压器防雷措施分析与探讨[J].电气应用.2010(23)
[2]王宏宇,翟洪涛.送电线路雷害事故分析及防雷措施[J].职业技术.2008(10)