摘要：新时期发展下,各种电气设备、智能产品出现在人们生活、工作中,在提高人们生活质量的同时对供电服务也提出更高的要求,电力能源逐渐成为人们赖以生存的基础保障,如果没有了电,那也就没有了当前的美好生活。因此,输电线路的运行质量不仅对人们生活造成很大影响,还具有高空化、大型化、分布广的特点,为了实现最初的目标效果,优化输电线路设计,提高架空输电线路的防雷接地水平具有重要意义。
关键词：架空输电线路；防雷；接地设计
随着我国电力科技水平的进步,使得输电线路不仅实现了远距离电力传输,而且使线路可以处于高压环境中安全的运行,但是架空输电线路在运行的过程中,会受到线路设计因素、线路环境因素以及施工因素的影响,因此,我们必须要加强对架空输电线路防雷与接地优化设计的重视程度,从而切实提高架空输电线路防雷与接地性能,为其长期安全、稳定、高效的运行提供保障。
1影响架空输电线路安全稳定的主要因素分析
1.1来自线路设计方面的影响
架空输电线路的科学设计是确保输电线路安全稳定运行的关键条件,设计最佳的输电线路路径不仅能够降低输电安全事故的发生,而且还可以大幅提高电力的传输效率。随着国家电网建设的不断发展完善,输电线路的设计显得愈加重要,加上大部分输电线路经过的土壤结构和地理地形较为复杂,更是给输电线路的设计造成很大的影响。加强通信保护设计是提高架空输电线路有效稳定运行的重点内容,好的输电线路设计能够确保地线、导线、防雷及绝缘设计等各方面准确无误,科学选择杆塔及基础形式,保证各个输电设备之间的安全距离。此外,若是电力工作人员在杆塔接地设置时,未能结合施工现场的实际情况进行设计,而是按照自己以往的经验直接估算,将会容易导致杆塔接地形式与施工现场产生与实际不相吻合的情况,甚至产生设计偏差问题,容易降低架空输电线路对雷击的防御能力,进而发生跳闸现象。
1.2自然因素
架空输电线路处于室外的露天环境中,容易受到各种自然环境的影响,我国是一个地大物博的国家,各地区自然环境差异也有很大不同,针对不同区域的架空输电线路所面临的环境特点、地质条件也不尽相同。由于自然因素的原因对输电线路的安全性、稳定性、有效性造成影响。
1.3来自线路施工方面的影响
在架空输电线路的实际线路施工过程中,部分线路由于交通问题、岩石问题或是土壤电阻率过高等问题而造成的线路施工困难。同时,接地设计本身又是一种比较隐蔽的施工工程,监督较为困难,部分施工人员会存在不按照图纸施工、回填土不符合要求、接地体埋深不足、接地装置内部连接时未曾按要求进行焊接,或是降阻剂的用量不够等问题,因此造成架空输电线路整体存在施工质量问题,给后期输电线路的稳定与安全运行埋下了安全隐患。
2如何做好架空输电线路的防雷与接地设计
2.1选择合理的线路路径
输电线路防雷最先考虑应是选择合理的线路路径,在布设输电线路之前对各地区的气候条件、地理特征等情况进行综合分析研究,并进行实地考察,确保输电线路布局规划具有合理性、科学性,尽可能地避免线路经过顺风河谷等恶劣环境,并将线路铺设在雷击发生较少的地区。如果实际情况无法避开恶劣环境或雷击多的地区,则应加强线路防雷水平。
2.2架设避雷线
架空输电线路防雷击跳闸的一个重要方法就是架设避雷线,架设避雷线可以有效降低架空输电线路雷击跳闸率。架设避雷线可以有效避免输电线路被直击雷击从而发生跳闸;同时,避雷线还具有雷电流分流作用,可以大幅度减小雷电流流过杆塔时的电位。架设避雷线时,为了发挥其防止雷电绕击的作用,避雷线的保护角必须符合相关规范,一般其保护角宜采取负角保护。
2.3设置接闪器、安装线路避雷器
在架空输电线路中,接闪器属于金属物体,其主要用来接收直接雷击,通常情况下,接闪器都需要按照要求经过接地引下线来实现与接地装置的有效连接,从而达到防雷的效果。接闪器分布在防雷装置的顶部,其可以借助高出被保护物的突出部位来顺利的将雷电引向自身,从而有效的承接直击雷放电,实现防雷的目的。
配合杆塔接闪器在线路上安装线路避雷器,避雷器的最大作用是当线路遭受雷击时有效限制雷电过电压,使雷电流流入大地,有效截断续流,当电压值正常后避雷器迅速恢复原状,从而保证系统正常供电。
2.4架设耦合地线
降低杆塔电阻是一种切实可行的防雷措施,但在一些特殊情况下,架空输电线路很难采用这一防雷措施。在这种情况下,架设耦合地线将是一种很好的防雷选择。架设耦合地线,其中的耦合指的是耦合地线、避雷线、导线三者相互耦合,从而大幅度降低过电压,提高线路防雷水平,达到防雷效果。实际数据表明,架设耦合地线确实能有效降低线路雷击跳闸率,发挥防雷作用。
2.5自动重合闸装置
一般来说,在一定时间内,雷电流冲击一起的绝缘闪络会恢复,当绝缘闪络自然恢复后,采用一定的方法实现线路合闸就可以恢复供电。自动重合闸技术可以实现线路合闸。相关数据表明,我国110kV以上的线路采用自动重合闸技术,线路合闸具有90%左右的成功率,如此高的成功率使得自动重合闸技术具有很好的实用意义。
2.6改进架空输电线路的接地设计
首先,需要做好杆塔的接地设计。在架空输电线路的初步设计阶段,要做好线路沿线的实地考察,避开雷击频发路段,确定合理路线。在此基础上对线路杆位的土壤电阻率进行测量,合理设置杆塔接地装置,确定出最符合当地环境实情的接地形式。
其次,降低接地电阻。对于在土壤电阻比较低的地方架设输电线路,需要充分利用拉线及杆塔基础等进行自然接地,尽可能降低接地电阻。而对于土壤电阻率比较大的地方,可以采取外引接地方式、放射型接地方式、复合接地方式、连续伸长接地方式、物理接地方式以及换土方式等有效手段,降低杆塔的接地电阻。另外,加长接地极也是一种有效降低接地电阻的方式。
最后,还可以使用降阻剂。随着电阻技术的不断进步,具有超高导电性的降阻剂得到逐步更新升级,在架空输电线路的接地设计中科学合理地使用降阻剂,能够通过有效降低接地电阻来实现输电线路防雷对于接地电阻的要求。降阻剂能够快速渗入到地面土壤中,大幅增加分散电流的范围,适合在土壤电阻率比较大的地方使用。
结论
综上所述,架空输电线路的安全与稳定受到线路环境、线路设计以及线路施工等诸多因素的影响,对于架空输电线路的性能提升也会产生不利影响,因此,需要结合施工实际做好相关因素的考量,并有针对性地进行架空输电线路的防雷及接地设计。由于所有的防雷措施都离不开接地,因此,做好接地设计是至关重要的,要做好架空输电线路防雷设计的保护工作,确保接地装置的完整性,保护好绝缘线路相关设备,减少雷电对线路的影响,从而最大限度地保证架空输电线路的正常安全运行。
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