王娟娟
摘 要:35 kV架空线路很容易遭受雷击危害,会对电网运行的安全性和可靠性造成严重的影响。因此,结合具体情况,应用一系列的防雷保护技术,进一步提高输电线路的防雷水平。简要分析了35 kV架空线路的防雷保护技术,以期为相关工作提供一些有价值的参考意见。
关键词:35 kV架空线路;防雷保护技术;输电设备;过电压
中图分类号:TM862+.1 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.134
调查研究发现,近年来,雷电灾害经常发生在35 kV架空线路中,对电网系统的正常、稳定运行造成了严重的影响。其中,线路跳闸的主要原因是雷击,如果不做针对性处理,很容易引发相关灾害,严重时,还会对变电所造成一定的破坏。因此,要结合具体情况,采取一系列的防雷保护技术。
1 遭受雷击的原因
借助输电线路的杆塔,大气过电压就会形成一定的放电通道,使雷电击穿了输电线路的绝缘层,导致输电线路遭受雷击。通常情况下,过电压包括感应过电压和直接过电压2种。因为感应过电压有较大的雷击能量,输电线路附近的地面被大气中的雷电击中,就会有较高的电压产生于线路中的3根导线上。此类过电压通常有300~400 kA的电压幅值,可以击穿60~80 cm的空气间隙,而闪络事故则很容易发生在线杆上。直接过电压则是雷电直接击中了输电线路,并且对设备绝缘的电压造成了一定的危害。此类过电压会有较大的雷电流产生,在很大程度上破坏了输电设备。
2 雷电对输电线路造成的危害
因为雷击会使输电线路发生高热效应,同时,还会释放较高的电流,这样,在较短的时间内就会产生大量的热能。如果雷击处的温度较高,就会熔化输电线路的金属,严重时,还会发生火灾和爆炸。电流导致的高压效应会产生较大的冲击电压,高达数十万伏。因为电压较大,就会损坏电力设备,击穿输电线路的绝缘,输电设备就会出现短路的问题。电流效应是由雷电引起,那么,被击中物体就会出现扭曲、撕裂和爆炸等情况,进而威胁人们的生命财产安全。
3 提升35 kV线路防雷水平的措施
3.1 降低线路的接地电阻
杆塔接地装置连接着避雷线,它的主要作用是将雷电电流导泄扩散于大地中,这样,就可以保证线路的耐雷水平。要想有效避免雷击闪络问题出现,就要严格控制接地装置的接地电阻。接地电阻值不同,雷击闪络的次数就会有较大的差异。如果杆塔接地电阻在20 Ω以上,与接地电阻10 Ω以下的杆塔相比,其发生雷击闪络的概率较高。这说明,接地电阻在20 Ω以上就会影响线路的运行。鉴于此,需要降低杆塔接地装置的工频接地电阻,进一步提高线路的耐雷水平。如果没有较好的接地条件,有较大的接地电阻,杆塔引下线就会产生较高的反击电压。在确定杆塔接地电阻值时,要充分考虑土壤电阻率。连续伸长接地体是将2根接地线埋设于地中,并且连接下一基杆塔的接地装置,但是,在此要严格控制接地线的长度,保证其在500 m以内,这时,就不需要限制工频接地电阻。
3.2 提升线路的绝缘水平
如果装设输电线路的地方有较为频繁的雷电活动,就会提高落雷发生率,同时,因为有相对较高的塔顶点位,所以,受绕击雷攻击的概率就会相对较高。鉴于此,需要增加绝缘子的片数,适当增加导线和避雷线之间的距离,这样,才能有效提高输电线路的绝缘水平。通常情况下,如果有地线杆塔在40 m以上,那么,每增高10 m就需要增加1片绝缘子。现阶段,开始大力推广同杆塔架设双回线路时,一般的防雷措施不符合相关的要求。这时,就可以应用不平衡绝缘方式,在避免遭受雷击的同时,双回线路中出现跳闸问题。
3.3 有效避开雷击区域
如果输电线路处于山区或者丘陵地区,就很容易出现雷击问题,而我们将这些地区称之为雷区。这些地区,土壤电阻较低,还会有导体性矿产存于地下。因此,在布设输电线路的过程中,要充分考虑周围的环境条件,尽量避开雷区,如果必须经过雷区,就要将一系列的防雷措施应用到输电线路中,这样,才能有效降低灾害发生的概率。
3.4 定期检查和维修输电线路
如果仅对输电线路作防雷处理,就无法充分发挥其避雷效果,所以,要定期检查和维护输电线路。如果电线被损,就要及时采取相应的修复措施。在检查和维护输电线路的过程中,要严格贯彻将相关规章制度。如果部分输电线路已经进行了防雷设计,依然要定期检查和维护线路,及时处理其中存在的问题。这样,就可以最大限度地降低雷击事件发生的概率,有效减少雷击事故造成的经济损失和人员伤亡。
3.5 预防雷电绕击线路
为了避免雷击绕击,如果输电线路中存在短路现象,就可以将一定的耦合地线架设在雷区。将避雷线安装在35 kV输电线路之后,需要增设1条架空地线,并且严格控制新增地线和下层导线之间的距离,使其保持在3 m左右,尽量避免输电线路受到雷击的影响。如果雷电击中了输电线路,就会出现闪络问题,而输电线路互相碰撞,最终会导致输电线路出现短路的问题。因此,要将架空线架设在35 kV输电线路的杆塔下方。这样,雷电击中了输电线路,架空线就会向地下输送电流,避免杆塔受到损坏。
4 结束语
综上所述,防雷保护技术是保证35 kV架空线路正常、稳定运行的重要方法之一,所以,在具体的实践过程中,要综合考虑,科学选择防雷保护措施。
参考文献
[1]李佳桐.对35 kV架空线路防雷保护技术的研究[J].中国信息化,2013,2(4):123-125.
[2]唐家园.浅谈35 kV架空线路的防雷保护措施[J].大众科技,2007,2(2):99-101.
〔编辑:白洁〕
Abstract: 35 kV overhead lines are vulnerable to lightning hazards, safety and reliability of grid operation would severely affected. Therefore, the specific circumstances, the application of a series of lightning protection technology to further enhance the level of transmission lines lightning. A brief analysis of 35 kV overhead lines lightning protection technology, in order to provide some valuable reference for related work.
Key words: 35 kV overhead lines; lightning protection technology; transmission equipment; overvoltage