防雷設計論文：輸電線設計中雷擊預防技巧探求范文

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作者：高峰單位：綏化市郊農電局

合理選擇輸電線路路徑

受地形、土質、氣候狀況的影響,某些地區極易成為雷擊的多發區,所以在輸電線路設計時必須避開這些地區,降低雷擊概率。通常情況下,雷擊區包括以下幾個類型地段:(1)地下富含導電性礦藏的地區,以及地下水位較高的地區;(2)土質電阻率低的地區,以及土質電阻率發生驟變的地區,如田地、土壤、巖石等擁有不同類型地貌的地區和山坡斷層帶、交接地帶、山谷地帶等;(3)順風的河谷地帶和山區的風口等雷暴走廊區;(4)周圍布滿山丘的濕潤盆地,如包圍著湖、水塘、沼澤、水庫、樹林的地區;5.土質條件較好、植被覆蓋良好的山丘頂部區域以及向陽面區域。

搭設避雷線

避雷線是當前使用最為廣泛的防雷技術,具有防雷效率高、分流、耦合、屏蔽等作用。分流作用是指避雷線能夠減少鐵塔的雷電流,以使塔頂的電位降低,減輕雷擊破壞程度;耦合作用是指通過耦合導線降低輸電線路中絕緣子的電壓;屏蔽作用是指直接降低雷擊后產生的感應過電壓。應當根據輸電線路的電壓級別選擇避雷線,20kV的輸電線路不需要裝設避雷線,200kV以上的輸電線路需要全程搭設避雷線,500kV的高壓線應當搭設兩個避雷線,以提高避雷線的屏蔽功能。為了提高避雷線的保護能力,應確保每個鐵塔區的避雷線能夠接地,并保證兩個避雷線之間設置一個間隙。當前,我國在設計高壓和超高壓輸電線路時通常搭設絕緣避雷線,以降低功率損耗。

安裝線路避雷器

避雷器是在避雷線基礎上施加的一種防雷措施,以徹底防止絕緣導線上產生過電壓。當雷擊產生的電壓過大時,避雷器通過利用低阻抗的通路將雷電流泄于地面,以保證輸電線路電壓在安全的范圍內。在安設避雷器時,可選擇如下類型的鐵塔:環境惡劣的山區線路中的鐵塔、跨越大的鐵塔、水電站和升壓站等出口線路處接地電阻較大的鐵塔、出現過閃絡的鐵塔等。

架設耦合地線

在無法實現降低接地電阻的情況下,可在導線的周圍或下方敷設一條底線,以使雷電流可以分流,降低絕緣子串兩端的感應程度,減小反擊電壓間的分量。通過架設耦合地線,能夠降低雷擊時電力系統的跳閘率。

降低鐵塔接地電阻

當合理匹配塔腳電阻和避雷線時,可以實現降壓的功能。針對小于65kV大于40kV的輸電線路不需要增設避雷線,但是必須做好鐵塔接地措施。降低鐵塔接地電阻的主要方法包括以下幾種:(1)對于規模較小、較為集中的接地網,應當使用接地電阻降阻劑。在接地極四周鋪設降阻劑,增大接地的面積,以降低鐵塔與地面的電阻。由于此種方法具備較好的導電性能,所以應當將該方法推廣使用;(2)爆破接地技術。該技術的運用方式是利用爆破來制造破裂,而后將電阻率低的材料通過壓力機的作用導入到裂縫中,從而增強土壤的導電性能;(3)加大水平接地體的長度,由于電感效用與水平接地體的長度成正比關系,當接地體的長度達到55m時,其電阻率為500,當長度達到80m時,其電阻率為2000,所以當接地體達到一定長度后,沖擊系數會逐步穩定,不再有所下降。

安裝自動重合閘裝置

電力系統在遭遇雷擊時通過自動跳閘可以發揮自我保護作用,在自動跳閘后,此前所產生的部分系統故障便會自動消除。根據資料統計,在安裝自動重合閘裝置的輸電線線路中,70kV以上的線路其重合閘的成功率為80%以上,30kV以下的輸電線路重合閘成功率也可以達到60%,這說明自動重合閘裝置是當前極為有效的防雷措施之一,各等級電壓線路應當積極安裝該裝置。

結論

在輸電線路設計中,應當認識到雷擊對線路正常運行的危害,將防雷技術納入到線路設計的過程中。不僅要通過觀測雷電情況掌握雷電參數和規律,還要主動加強與氣象部門的溝通,全面獲取雷電資料,以便在輸電線路設計中運用適當的防雷技術,根據不同的適用情形做好預防工作。同時,在電力系統的建設中也要不斷增加防雷的科技含量,提高電力系統的防雷擊能力,確保電力系統的穩定運行。