線路防雷技術在輸電線路設計中的運用

國網新鄉(xiāng)供電公司 曹春龍 李思洋

線路防雷技術在輸電線路設計中的運用

國網新鄉(xiāng)供電公司 曹春龍 李思洋

雷電是自然界的常見現象,其電壓十分高,具有較大的破壞力。當前,電力系統(tǒng)在社會發(fā)展中越來越發(fā)揮重要作用,如若雷電擊中輸電線路,則形成安全隱患,甚至造成巨大經濟損失。為規(guī)避該問題,電力企業(yè)相關部門人員有必要加強對線路防雷技術的應用。本文主要分析雷電對輸電線路的不良影響,并闡述線路防雷幾乎在輸電線路設計中的具體應用。

防雷技術;輸電線路;設計;運用

一、前言

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,承擔著為社會公眾提供安全穩(wěn)定電能的重要責任。輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,其運行的安全可靠性,可提高電網運行效率。但是,就電力企業(yè)輸電線路而言,極易受到雷電的沖擊,降低輸電線路的安全可靠性。因此,有關人員有必要加強對線路防雷問題的考慮,以提高輸電線路的防雷效果,保證輸電線路的正常運行,提高電力企業(yè)服務效率。

二、雷電對輸電線路的不良影響

雷電是自然界十分常見的自然現象,具有較大的破壞力,尤其在南方山區(qū),雷電現象更為普遍。根據相關調查顯示,即便雷電只有0.01秒的放電時間,但其電流量能夠在瞬間達到十萬安培,如若擊中動物,能夠麻痹動物心臟和大腦,甚至造成死亡;如若擊中建筑物,則初心毀壞,甚至產生強大的熱電效應和磁場效應,直接造成不可挽回的巨大損失。由此推斷,如若雷電擊中輸電線路,則必然破壞輸電線路,甚至影響電力調度的正常運行。直擊雷主要有兩種類型,分別為反擊雷和繞擊雷,前者多出現在丘陵、平原地區(qū);后者多出現在山區(qū)。所以,在電力企業(yè)輸電線路設計與鋪設之前,相關工作人員有必要對地區(qū)環(huán)境條件加以了解,并采取科學合理的防雷技術。如果在山區(qū)地區(qū),應盡可能選擇在防雷走廊區(qū)域進行輸電線路鋪設,以達到降低線路電阻的目的[1]。

三、線路防雷技術在輸電線路設計中的應用

輸電線路防雷設計中,相關人員應采取科學合理的防雷策略。在此過程中,有必要對輸電線路施工區(qū)域的土質、電阻、地形、地域、線路等因素加以充分考慮,以合理設計輸電線路。線路防雷技術的主要防雷原理是:采用避雷器裝置,實現其余串聯空氣間隙結構的有機組合,其中避雷器不承擔電力系統(tǒng)運行產生的電壓。避雷器處于長期使用中,容易產生老化問題,但即便避雷器出現故障,不會對線路運行產生影響。由于輸電線路長期裸露于外界,極易遭受雷擊的不良影響,對電力系統(tǒng)運行產生不良影響,因而線路防雷技術應用于輸電線路設計中具有重要意義。

(一)線路防雷技術在線路布局中的應用

輸電線路是電力企業(yè)實現電能傳輸的重要載體,因而在擴大電力企業(yè)服務范圍的同時,對輸電線路鋪設有更多的需求。在線路布局中,工作人員可加強對線路防雷技術應用的考慮,有利于對輸電線路進行科學合理的布局,同時規(guī)避雷擊隱患。就雷擊隱患發(fā)生幾率、強度而言,與輸電線路所在地區(qū)的環(huán)境條件息息相關,在防雷技術應用中,既要對輸電線路路徑設計加以合理規(guī)劃,又要降低雷擊損害的風險隱患影響。通常,雷擊多發(fā)區(qū)主要有水位高、礦物資源豐富、順風地帶、地勢低洼區(qū)域、山頂等。建議工作人員在鋪設輸電線路時,盡可能的對這些地區(qū)加以規(guī)避,如若必須經過,則做好防雷技術措施[2]。

(二)線路防雷技術在接地裝置中的應用

在輸電線路設計中,相關人員應注重加強對線路防雷技術的應用,尤其在接地裝置設置中,更應如此。長期以來,電力工程建設之初,并未對線路防雷技術加以有效應用,導致多數輸電線路不僅絕緣性能下降,而且在遭遇雷擊風險時不堪一擊,影響電力企業(yè)的有序運行。在輸電線路鋪設工作進行中,相關工作人員可安裝接地裝置,能夠最大限度的降低接地電阻率,對提高輸電線路抗雷擊水平發(fā)揮重要作用。然而,在安裝接地裝置時,有必要根據輸電線路所在區(qū)域的地勢條件、地質條件等特性而加強合理設計,以確定正確的接地方式,保證充分發(fā)揮防雷接地裝置的積極作用[3]。

(三)線路防雷技術在避雷器設計中的應用

線路防雷技術在輸電線路設計中的應用,有必要應用避雷器,從性能、經濟成本等視角著手,都能滿足電力企業(yè)輸電線路防雷的需要。目前,應用最廣泛的避雷器當屬金屬氧化物避雷器,不僅能夠對線路桿塔加以有效保護,以削減雷擊對輸電線路的不良影響,而且能夠避免輸電線路遭受過強雷擊的損害影響。近年來,我國電力企業(yè)對避雷器的應用中,能夠使避雷器得到有效保護,同時有助于提高輸電線路的抗雷水平。但是,電力企業(yè)在應用避雷器時,有必要對雷電的強度、雷電對線路損害程度、影響范圍等因素的考慮,在確保雷擊位置的基礎上,保證周圍輸電線路的安全性,以提高電力企業(yè)輸電線路的安全性能。

(四)線路防雷技術在自動合閘系統(tǒng)中的應用

自動合閘技術在線路防雷技術中的有效應用,主要采用自動合閘系統(tǒng),可將雷擊損失降至最低,為電力企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)作良好條件。輸電線路設計中,應用自動合閘系統(tǒng),能夠加強線路的安全防護。在雷電過程中,實現設定的合閘系統(tǒng),能夠對線路進行自動合閘的保護,以規(guī)避雷電對易損害線路位置的不良影響。隨著我國線路防雷技術的快速發(fā)展,自動合閘技術的防雷效果逐漸增強,且能夠充分發(fā)揮對輸電線路的保護作用,將輸電線路雷擊損失降至最低。由此可見,我國相關部門人員有必要加強線路防雷技術在自動合閘系統(tǒng)中應用問題的研究分析,以推進輸電線路安全設計工作的深入開展。

(五)線路防雷技術在避雷線設計中的應用

避雷線是電力企業(yè)應用較為廣泛的線路防雷技術之一,對預防雷擊發(fā)揮著良好的效果。在應用避雷線時,如若有雷擊現象,則避雷線可發(fā)揮屏蔽、分流等作用,有助于增強輸電線路的防雷擊效果。在避雷線技術應用中,輸電線路電壓對避雷線技術有重要影響,通常, 500kv條件下,鋪設兩條避雷線即可,能夠對整條輸電線路發(fā)揮著防雷的保護性作用。但是,避雷線應用中,要求其必須全部接地,并做好合理的布線設計,規(guī)避交叉連接等問題,并使各避雷線之間保持一定的距離。如此,基于避雷線的線路防雷技術能夠發(fā)揮成效[4]。

四、結論

輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分,也是為社會公眾傳輸電能的重要載體。由于我國多數地區(qū)的環(huán)境較為惡劣,如雷雨居多,加大裸露在外界的輸電線路雷擊幾率,既威脅輸電線路安全,又可能對電力企業(yè)造成不必要的經濟損失影響。防雷技術在輸電線路中的應用,能夠提高輸電線路的防雷效果,同時可提高電力系統(tǒng)的運行效率。因此,加強對線路防雷技術在輸電線路設計中應用問題的研究具有必要性。

[1]趙淳,阮江軍,陳家宏等。三維激光掃描技術在輸電線路差異化防雷治理中的應用[J]。電網技術,2012,01:195-200.

[2]吳桂芳,陳巧勇,文習山等。110kV線路避雷器在輸電線路防雷中的應用研究[J]。電瓷避雷器,2012,02:40-43.

[3]趙紅云。500kV輸電線路實際運行中的防雷技術分析[J]。低碳世界,2014,17:113-114.

[4]李明光。110kV輸電線路綜合防雷技術與接地電阻的設計[J]。經營管理者,2016,13:396.

曹春龍(1988-),男,河南濟源人,大學本科,專責,研究方向:輸電線路設計。