防雷背景下输配电线路设计研究 7页

防雷背景下输配电线路设计研究　　【摘要】雷雨气候条件下，输配电线路容易遭受雷击，影响了线路的正常工作。这种现象的发生较为突然，要想减小事故发生的可能性，就应当在输配线路的设计上下功夫。在本文中，我们主要分析防雷背景下输配电线路的设计原则、方法等，为输配电线路的防雷设计提供一定参考和建议。【关键词】防雷；输配电线路；设计雷击具有不确定性，往往对输配电线路的安全性构成威胁。当前，我国许多地区的输配电线路存在雷击现象，有些输配电线路上根本就没有具备防雷设计；有些输配电线路的杆塔高度严重超过正常标准，增大了雷击事故发生的可能性，对周围居民的安全带来威胁，也影响了正常的电力运转，因此，应对输配电线路进行一定的防雷设计。下面，我们先来分析一下雷击事故的危害。1发生雷击事故的危害7 在发生的雷击事故中，大致可以将雷击分为两种形式，即直击雷和感应雷。对于直击雷来说，它能够使绝缘子产生闪络现象，这对于输配电线路的绝缘方面是一个不小的危害。直击雷对于电力设备损害程度很大，容易使绝缘子形成闪络、烧伤等，进而造成停电，其停电范围比较广，修理难度也比较大。而感应雷能够使空气中的负电荷在输配电线路四周聚集，与正电荷中和之后产生磁场，输配电的线路就会遭到损坏。通常雷击事故会带来较大的危害，电力基础设施会遭到一定程度的破坏，而输配电线路是人们日常生活和各行各业生产经营的重要设施，雷击容易造成诸如跳闸、停电等事故，影响了人们的生产生活，宏观上也制约了国民经济的发展。雷击事故发生时往往伴随着火灾，这就对人们的生命财产安全构成威胁。因此，为保证电力的正常运转，避免输配电线路遭受雷击，保证人们正常活动的开展，应当强化其防雷设计。在进行防雷设计时，要注意对雷击的类型进行具体分析。2防雷背景下输配电线路设计原则首先，为防止雷击事故，应当对输配电线路所处的环境进行综合衡量，根据这些环境对输配电线路进行合理的布置，这样可以降低危害。另外，在容易受雷击的部位的导线下，可以架设一定的底线。在自然环境衡量中应当考虑尽量利用原土，并实行复合接地法。其次，在设计时应当对直击雷进行考虑，因为一旦发生直击，线路的绝缘会受到破坏，也容易诱发火灾。再次，在设计时应当注意避雷，这可以防范闪络现象的出现。7 最后，在设计时应当考虑在突发性的雷击背景下，输配电线路容易造成范围较广的停电，由于停电给普通居民、企业及国民经济带来的不利影响，应当强化其防雷能力，减少跳闸频次，增强耐雷性能。3防雷背景下输配电线路设计方法3.1设置一定的避雷线避雷线的设置是一种较为常见的方式。我们看到，当前一些发生雷击事故的地区，其输配电线路的电压并不是很高，绝缘能力也处于较弱的水平。如果是按照一般情况下进行避雷线设置，避雷效果难以达到理想程度。当雷电直击在变电站四周的导线上时，雷就会顺着导线达到变电站，导线也会以波形进行传播，从而使得变电站中设备出现绝缘上的故障。在农村中，应当在距离变电站1～2Km的地方设置避雷线。另一方面，由于避雷线会对导线产生屏蔽，为了降低绕击事故发生的频率，导线的保护角应适当缩小，范围控制在20～30度之间，以实现避雷效果的提升，并保障安全性。3.2强化绝缘设计7 雷击事故多发生在夏季多雨时节，一些输配电线路在经过雨季之前的风吹日晒，后又经过雨水的冲刷侵蚀，线路容易遭受到损坏，其绝缘能力也会降低。那么，在遭受到雷击之后，输配电线路上绝缘能力弱的部分就会首当其冲受到损坏，电流通过这些绝缘能力弱的部位进入到整个输配电线路中，这就会对电力安全运转造成威胁。为预防雷击事故造成的巨大危害，绝缘设计是一个比较好的解决办法。在输配电线路的设计中，可以使用一些形式新颖、技术含量高的绝缘子，例如合成绝缘子等。3.3强化电路的安全检修工作在对雷击事故高发区的观察研究中，我们发现，这些地区的输配电线路大多存在老化现象，线路老化很容易诱发雷击。因此，为减弱雷击对于输配电线路的影响，应当进行必要的线路安全检修工作。应当安排专门人员对输配电线路进行定期检查，检查线路的破损状况、使用状况、运行状况等，并做好检查时间、检查人等的记录，再进行归档，这样可以有效掌握输配电线路的综合状况，发生事故时也能较容易地找到发生原因。这些专门人员也应进行不定期的巡视，随时处于警惕状态，降低安全事故发生的频率。此外，还应当配置一定的技术人员，对经常发生雷击的输配电线路进行检查和维修，重点强化线路的绝缘和技术维修。还应当注意将线路四周的易导电物质进行清理，安装避雷设备，对于杆塔接地的电阻也应进行必要的监测，保证输配电线路的防雷具有实效性。3.4杆塔接地电阻的减弱7 对于高压送电线路来说，其耐雷能力与接地电阻大小成反比，接地电阻越大，耐雷能力越弱；接地电阻越小，耐雷能力越强。为了减弱接地电阻数值，应当考虑到各基杆塔中的土地电阻状况，这是一种方便、经济、实惠、操作性强的方法，可以有效提升线路的耐雷能力。应当把杆塔接地设备尽量做深埋处理。在宽阔平整的耕地种植区域，其接地装置应当是水平敷设的，其深埋的深度应当大于0.8m；而在非耕地种植区域，深度应当大于0.6m；在石块较多的山区，其深度应当大于0.3m。当电阻值不能达到要求时，可以考虑将接地体射线进行延伸。可以利用搭接形式连接这些连接体，两个连接体进行搭接时，其长度有一定要求。连接体的焊接位置应当做必要的防腐处理，防腐处理须在清理干净焊接部位之后开展。水平方向的接地体距离应当大于5m，这样可以弱化两个距离较近的接地体之间产生的屏蔽。杆塔接地电阻值如下：3.5中性点的接地方式在遭受雷击地区的输配电线路中，中性点大多不接地，或利用弧形进行接地，这不是有效的接地形式，能够减小雷击的危害。采用中性点非有效接地方式，可以有效预防单项接地故障，并减小跳闸及短路事故发生的概率。二相落雷和三相落雷时，会先对地闪络一相，这就相当于避雷线，从而增加了分流，也对未闪络相进行了耦合，防止了未闪络相中绝缘电压的降低，增强输配电线路的耐雷能力，使线路得到安全运转，保证人们生活及企业生产经营的展开。7 3.6采用耦合地埋线在防雷背景下的输配电线路设计中，耦合地埋线是一种比较有效的方法。采用耦合地埋线，一方面可以使接地电阻得到降低，适当延伸接地线长度，沿输配电线路迈埋入接地线，连接好下一个基塔的接地装置（如下图），这对于降低高电阻率的区域的接地电阻具有明显效果。另一方面，耦合地埋线的功能类似于架空地线，兼具避雷线的耦合与分流双重功能。据相关调查数据显示，采用耦合地埋线可以降低跳闸事故发生的频率，一些地方在容易发生雷击事件的地方使用耦合地埋线之后，雷击在10年之中只发生了一次，这保障了电力系统的持续运行，给人们的生产生活提供了电力保障。4结语雷雨天气条件下，输配电线路容易发生雷击事故，应当对线路的设计进行一定改进，如设置一定的避雷线、强化绝缘设计、强化电路的安全检修工作、减弱杆塔接地电阻、中性点的非有效接地、采用耦合地埋线等，降低雷击事故发生的频率，保障电力系统的安全运转，保证人们生产生活的安全用电。参考文献：[1]朱邵其.浅析输配电线路防雷的设计[J].城市建设理论研究，2012（22）.7 [2]周利军.防雷背景下输配电线路的设计分析[J].科技与企业，2013（11）.[3]张二红.输配电线路防雷的设计分析[J].科技创新导报，2012（16）.7