1、 學(xué)術(shù)發(fā)表和寫作資源平臺： QQ：275252867輸電線路論文防雷論文：淺析輸電線路設(shè)計(jì)與運(yùn)行中的防雷措施摘要:本文研究了我國輸電線路防雷設(shè)計(jì)中常用的幾種方法、對提高輸電線路的防雷水平進(jìn)行了探討。 關(guān)鍵字:輸電線路,防雷設(shè)計(jì),措施 1、引言 輸電線路是電力系統(tǒng)的大動脈,它將巨大的電能輸送到四面八方,是連接各個變電站、各重要用戶的紐帶。輸電線路的安全運(yùn)行,直接影響到了電網(wǎng)的穩(wěn)定和向用戶的可靠供電。因此,輸電線路的安全運(yùn)行在電網(wǎng)中占據(jù)舉足輕重的地位,是實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)電強(qiáng)網(wǎng)”的需要,也是向工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、廣大人民生活提供不間斷電力的需要。 2、合理選擇輸電線路路徑

2、 大量運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,線路遭受雷擊往往集中于線路的某些地。我們稱之為選擇性雷擊區(qū),或稱為易擊區(qū):雷暴走廊,如山區(qū)風(fēng)口以及順風(fēng)的河谷和峽谷等處;四周是山丘的潮濕盆地,如桿塔周圍有魚塘、水庫、湖泊、沼澤地、森林或灌木、附近又有蜿蜒起伏的山丘等處;土壤電阻率有突變的地帶,如地質(zhì)斷層地帶,巖石與土壤、山坡與稻田的交界區(qū),巖石山腳下有小河的山谷等地,雷易擊于低土壤電阻率處;地下有導(dǎo)電性礦的地面和地下水位較高處;當(dāng)土壤電阻率差別不大時,例如有良好的土層和植被的山丘,雷易擊于突出的山頂、山的向陽坡等。 在設(shè)計(jì)時,要避開以上路徑。 3、輸電線路設(shè)計(jì)與運(yùn)行中防雷措施 3.1架設(shè)避雷線 架設(shè)避雷線是輸電線路防雷保護(hù)

3、的最基本和最有效的措施。避雷線的主要作用是防止雷直擊導(dǎo)線,同時還具有以下作用:分流作用,以減小流經(jīng)桿塔的雷電流,從而降低塔頂電位;通過對導(dǎo)線的藕合作用可以減小線路絕緣子的電壓;對導(dǎo)線的屏蔽作用還可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。 通常來說,線路電壓愈高,采用避雷線的效果愈好,而且避雷線在線路造價中所占的比重也愈低(一般不超過線路的總造價的10%)。因此規(guī)程規(guī)定,220kV及以上電壓等級的輸電線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線,110kV線路一般也應(yīng)全線架設(shè)避雷線。 為了提高避雷線對導(dǎo)線的屏蔽效果,保證雷電不致繞過避雷線而直接命中導(dǎo)線,應(yīng)當(dāng)減小繞擊率。避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角應(yīng)做得小一些,一般采用2030。220kV

4、及330kV雙避雷線線路應(yīng)做到200左右,500kV及以上的超高壓、特高壓線路都架設(shè)雙避雷線,保護(hù)角在15及以下。為了起到保護(hù)作用,避雷線應(yīng)在每基桿塔處接地。在雙避雷線的超高壓輸電線路上,正常的工作電流將在每個檔距中兩根避雷線所組成的閉合回路里感應(yīng)出電流并引起功率損耗。為了減小這一損耗,同時為了把避雷線兼作通訊及繼電保護(hù)的通道,可將避雷線經(jīng)過一個小間隙對地絕緣起來。雷擊時,間隙被擊穿,使避雷線接地。 3.2采用絕緣避雷線防雷 送電線路的避雷線除用作防雷外,還有多方面的綜合作用,如實(shí)現(xiàn)載波通信;降低不對稱短路時的工頻過電壓、減小潛供電流;作為屏蔽線以降低電力線對通信線的干擾等。按照用途之不同,避

5、雷線懸掛方式有兩種,一種是直接懸掛于桿塔上,另一種是經(jīng)過絕緣子與桿塔相連,即使避雷線對地絕緣。 由于避雷線至各相導(dǎo)線的距離一般是不相等的,它們之間的互感就有些差別,因此,盡管在正常情況下三相導(dǎo)線上的負(fù)荷電流是平衡的,但在避雷線上仍然要感應(yīng)出一個縱電動勢。目前我國新設(shè)計(jì)的超高壓線路,一般采用絕緣避雷線以減少能耗。避雷線雖然絕緣,但在雷擊時,避雷線的絕緣在雷電先驅(qū)放電階段即被擊穿而使避雷線呈接地狀態(tài),因而不會影響其防雷效果。 3.3降低桿塔接地電阻 避雷線與塔腳電阻相配合,在雷擊時能夠起到大幅度降壓的作用,故而對110KV以上的混凝土桿或鐵塔線路,是一種最有效的防護(hù)措施。接地體的截面積及斷面形狀對

6、接地電阻值影響不大,因此,接地體材料規(guī)格的選擇主要考慮腐蝕及機(jī)械強(qiáng)度的需要。人工接地體,水平敷設(shè)的可采用圓鋼、扁鋼;垂直敷設(shè)的可采用角鋼、鋼管、圓鋼等。接地裝置的導(dǎo)體截面,必須符合熱穩(wěn)定與均壓的要求。敷設(shè)在腐蝕性較強(qiáng)場所的接地裝置,應(yīng)根據(jù)腐蝕的性質(zhì)采取熱鍍錫、熱鍍鋅等防腐措施,或適當(dāng)加大截面。鋼筋混凝土桿鐵橫擔(dān)和鋼筋混凝土橫擔(dān)線路的避雷線支架、導(dǎo)線橫擔(dān)與絕緣子固定部分或瓷橫擔(dān)固定部分之間,宜有可靠的電氣連接并與接地引下線相連。主桿非預(yù)應(yīng)力鋼筋如上下已用綁扎或焊接連成電氣通路,非預(yù)應(yīng)力鋼筋可兼作接地引下線。在小接地短路電流系統(tǒng)中,如無可靠措施,預(yù)應(yīng)力鋼筋不宜兼作接地引下線。利用鋼筋兼作接地引下線

7、的鋼筋與接地螺母、鐵橫擔(dān)或瓷橫擔(dān)的固定部分應(yīng)有可靠的電氣連接。外敷的接地引下線可采用鍍鋅鋼絞線,其截面不應(yīng)小于25mm2。 目前降低桿塔接地電阻的方法有: (1)利用接地電阻降阻劑 在接地極周圍敷設(shè)了降阻劑后,可以起到增大接地極外形尺寸,降低與周圍大地介質(zhì)之間的接觸電阻的作用,因而能在一定程度上降低接地極的接地電阻。降阻劑用于小面積的集中接地、小型接地網(wǎng)時,其降阻效果較為顯著。降阻劑是由幾種物質(zhì)配制而成的化學(xué)降阻劑,是具有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水分。這些強(qiáng)電解質(zhì)和水分被網(wǎng)狀膠體所包圍,網(wǎng)狀膠體的空格又被部分水解的膠體所填充,使它不致于隨地下水和雨水而流失,因而能長期保持良好的導(dǎo)電作用。這是目

8、前采用的一種較新和積極推廣普及的方法。 (2)采用爆破接地技術(shù) 爆破接地技術(shù)是近年發(fā)展起來的降低接地裝置接地電阻的新技術(shù),通過爆破制裂,再用壓力機(jī)將低電阻率材料壓入爆破裂隙中,從而起到改善很大范圍的土壤導(dǎo)電性能的目的,相當(dāng)于大范圍的土壤改性。 (3)采用多支外引式接地裝置 如接地裝置附近有導(dǎo)電良好及不凍的河流湖泊,可采用此法。但在設(shè)計(jì)、安裝時,必須考慮到連接接地極干線自身電阻所帶來的影響,因此,外引式接地極長度不宜超過l00m。 (4)采取伸長水平接地體 結(jié)合工程實(shí)際運(yùn)用,經(jīng)過分析,結(jié)果表明,當(dāng)水平接地體長度增大時,電感的影響隨之增大,從而使沖擊系數(shù)增大,當(dāng)接地體達(dá)到一定長度后,再增加其長度,

9、沖擊接地電阻也不再下降。 3.4安裝線路避雷器 加裝避雷器以后,當(dāng)輸電線路遭受雷擊時,雷電流的分流將發(fā)生變化,一部分雷電流從避雷線傳入相鄰桿塔,一部分經(jīng)塔體入地,當(dāng)雷電流超過一定值后,避雷器動作加入分流。大部分的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線,傳播到相鄰桿塔。雷電流在流經(jīng)避雷線和導(dǎo)線時,由于導(dǎo)線間的電磁感應(yīng)作用,將分別在導(dǎo)線和避雷線上產(chǎn)生禍合分量。因?yàn)楸芾灼鞯姆至鬟h(yuǎn)遠(yuǎn)大于從避雷線中分流的雷電流,這種分流的禍合作用將使導(dǎo)線電位提高,使導(dǎo)線和塔頂之間的電位差小于絕緣子串的閃絡(luò)電壓,絕緣子不會發(fā)生閃絡(luò),因此,線路避雷器具有很好的鉗電位作用,這也是線路避雷器進(jìn)行防雷的明顯特點(diǎn)。 3.5架設(shè)耦合地線 在降低桿塔接地電阻有困難時,可采用架設(shè)耦合地線的措施,即在導(dǎo)線下方(或附近)再架設(shè)一條地線。它的作用主要有以下方面:加強(qiáng)避雷線與導(dǎo)線間的禍合,從而減少絕緣子串兩端電壓的反擊電壓和感應(yīng)電壓的分量;增加了雷擊塔頂時向相鄰桿塔分流的雷電流。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,禍合地線對減小雷擊跳閘率的效果是顯著的,尤其在山區(qū)的輸電線路其效果更為明顯。我國曾對110kV和220kV有避雷線線路采用過加裝禍合地線的作法。 4、結(jié)束語 通過對輸電線路防雷的研究,到只要重視輸電線路的防雷,加大對輸電線路防雷的投入,提高輸電線路防雷的科技含量,加強(qiáng)對雷電的監(jiān)測和預(yù)防,加強(qiáng)輸電線路的運(yùn)行維護(hù)工作,輸電線路防雷是“可控”的,降低其