摘 要:就電網事故而言,輸電線路故障所占的比例最大,而就輸電線路故障而言,雷擊跳閘所占的比例最大,特別是在我國山區地區,輸電線路雷擊跳閘故障頻發,則加強輸電線路防雷工作、減少輸電線路故障意義重大。文章淺析了我國山區輸電線路防雷工作存在的問題,并基于分析的基礎上,提出了切實可行的解決措施。
關鍵詞:輸電線路;防雷工作;解決措施
1 輸電線路防雷工作的現狀及存在的問題
1.1 無法判斷閃絡類型
通過對某山區輸電線路運行狀況進行模擬試驗、現場實測及輸電線路雷電繞擊調查可得,避雷線及雷電繞擊率對邊導線的保護角及桿塔高度的確定很大程度上取決于輸電線路穿越的地質條件及地形條件,加之雷電活動的復雜性及隨機性和技術方面的局限性均對準確獲取相關具體測量參數造成干擾,則要準確判斷出閃絡的類型尚存在較大的難度。
1.2 設計方面存在的問題
權威調查結果顯示,多數省份的線路設計(尤其是≤330kv)均未考慮土壤電阻率,即接地電阻設計值具有極大的主觀隨意性。此外,整條輸電線路使用同一個設計值的情況也不在少數,且實際值均遠小于允許值。以上影響因素從源頭便嚴重制約著我國山區輸電線路耐雷水平的提高。此外,我國《架空送電線的運行規程》要求輸電線路接地裝置改造務必要參考設計電阻值,從而一再延誤降低電阻值工作的開展。此外,在設計輸電線路防雷接地時,未準確掌握當地微氣象及微地形雷電活動的強度,且未嚴格要求高土壤電阻地區的桿塔接地射線長度。
與此同時,單避雷線及單桿致使輸電線路保護角過大,進而導致輸電線路雷擊跳閘率普遍較高。近年來,雙避雷線已經出現,但因未準確避開高雷擊區段設計電路或未針對穿越高雷擊區段的線路采取必要的保護措施,則輸電線路屏蔽效果普遍較低,且輸電線路雷擊跳閘事故居高不下。
1.3 基建方面存在的問題
我國山區輸電線路所用水泥桿普遍存在桿塔上下不導通的問題,且連接桿塔上下接地裝置的通道多為設置在桿塔內部的鋼筋,從而導致輸電線路耐雷水平普遍較低。此外,我國山區輸電線路的接地體也普遍存在埋深不足、總長度不夠的問題,其導致的后果包括接地電阻難以降低、接地體易腐蝕等。
與此同時,我國山區地區輸電線路防雷接地裝置施工普遍存在主觀隨意性,即未充分考慮山洪沖刷對輸電線路防雷接地網的影響或施工規范性不強及施工質量控制措施不到位,從而導致山區輸電線路運行效果普遍較低。
1.4 運行維護問題
就輸電線路運行維護工作而言,其普遍存在輸電線路接地電阻值較高等問題。此外,輸電線路因其功能的改變而存在眾多遺留問題。與此同時,輸電線路防雷接地裝置的缺陷問題也相當突出。總而言之,我國山區輸電線路運行維護普遍存在的問題表現為:現有輸電線路接地電阻較高;輸電線路接地裝置損壞嚴重;接地裝置開挖檢查工作不嚴謹;接地改造質量控制措施不到位;接地裝置測試方法不科學;多雷區合成絕緣子選型不當等,則相關部門應該對此予以高度的重視。
2 輸電線路防雷問題解決措施
2.1 避雷線架設
隨著技術的發展,架設避雷線已經成為了保護輸電線路防雷最基本、最有效的措施。架設避雷線的作用包括預防直接雷擊導線、分流等,從而實現減小電流及降低塔頂電位的目的。通常情況下,輸電線路電壓的避雷線的應用效果直接取決于輸電線路的電壓。此外,輸電線路電壓的避雷線的保護角應該盡可能的小,以實現繞擊率的減小及避雷線對導線的屏蔽作用的提高。現階段,架設避雷線的避雷效果相當明顯,其在保障輸電線路正常運行方面發揮著重要的作用。
2.2 加強線路絕緣
就普通高度的桿塔而言,降低雷擊跳閘率或提高線路耐雷水平的根本途徑應為降低桿塔沖擊接地電阻。針對某些情況較特殊的山區地區,其輸電線路多架設于地理環境及其惡劣的山區,則應該通過增加桿塔的高度,以實現桿塔落雷的機率的增加。就高塔落雷而言,感應電壓隨著塔頂電位的增高而變大,且受繞擊的概率也隨著塔頂電位的增高而變大。此外,線路絕緣子的串片數的增加可實現線路跳閘率的降低,進而加大地線與導線間的間距,并最終發揮防雷保護的作用。
2.3 增強線路絕緣水平及安裝耦合地線
針對增強線路絕緣水平、安裝耦合地線等防雷措施,其實施條件相當嚴格,則在落實方面村早較大的局限性,例如:增加絕緣子的片數及使用更大距離的合成式絕緣子是提高線路絕緣的主要途徑。此外,改進并完善零值絕緣子檢測工作是提高輸電線路耐雷效果的重要途徑。與此同時,安裝耦合地線在輸電線路耐雷水平的提高方面具有重要的作用。
2.4 使用接地降阻劑或接地模塊
隨著山區地區經濟的發展,接地降阻劑或接地模塊在山區輸電線路防雷接地工程中的應用也越來越廣,且其在降阻方面也取得了比較顯著的成效。就低電阻接地模塊而言,其具有良好的電性能、穩定的材料性能及無腐蝕性等。此外,其屬于吸濕、保濕材料,且因接地模塊多處于潮濕的狀態,則其在增強土壤層導電性、降低土壤電阻率方面具有極其重要的作用。待降阻劑被應用到輸電線路接地工程中,隨著時間的推移,接地電阻必將呈逐漸下降的趨勢。但是,若降阻劑使用的時間過長,便很難判斷接地降阻劑是否對接地體造成腐蝕作用,或難以判斷此腐蝕作用的危害程度。針對這一問題,相關部門務必要隨時關注接地降阻劑對接地體的腐蝕作用。
3 結束語
一般而言,輸電線路往往受制于地理位置及線路途經等綜合因素的制約而被迫穿越環境惡劣的山區地區。眾所周知,山區地區屬雷電頻發地段,尤其是夏季雷擊跳閘事故更是引起了社會的廣泛關注。由此可得,加強山區地區輸電線路防雷工作,減少雷擊跳閘事故發生的概率勢在必行。
參考文獻
[1]李永堅.基于現狀分析改進山區輸電線路的防雷工作[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(2).
[2]李曉云.福建西北山區電網輸電線路綜合防雷措施研究及成效分析[J].黑龍江科技信息,2008,(33):42.
[3]黃順濤.淺談我國南方沿海地區架空輸電線路的防雷工作[J].廣東科技,2009,(10):199-201.
[4]鄭忠仁.淺談輸電線路防雷改進措施,綜合做好線路防雷工作[J].城市建設理論研究(電子版),2011,(24).
[5]劉仁海.綜合開展輸電線路防雷工作,提高山區輸電線路防雷水平[J].科技與企業,2013,(2).
作者簡介:侯紅霞(1985-),女,大學本科,呂梁供電公司輸電運維督查組助理工程師,研究方向是電氣工程及其自動化。