雷電是一種雄偉壯觀而又有點(diǎn)令人生畏的自然現(xiàn)象,它的危害體現(xiàn)在雷電的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、過(guò)電壓效應(yīng)以及電磁效應(yīng),當(dāng)它對(duì)大地產(chǎn)生放電時(shí),便會(huì)造成巨大的破壞。我國(guó)是一個(gè)多自然災(zāi)害的國(guó)家,跟地理位置有著不可分割的關(guān)系,其中最為嚴(yán)重的是廣東省以南的地區(qū),惠州、深圳、東莞一帶的雷電自然災(zāi)害已經(jīng)達(dá)到世界之最,這些地方是由于大氣層位置比較低所造成。在我國(guó)的東莞夏季五月至八月之間,由于雷電對(duì)輸電線路的破壞所帶來(lái)的一系列相關(guān)的經(jīng)濟(jì)虧損就接近當(dāng)季的GDP比例虧損度的百分之六,達(dá)到上千萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)損失。由于我國(guó)的的輸電線路分布廣泛,而且大多數(shù)地處曠野,很容遭到雷擊。當(dāng)雷電擊中電力線路時(shí),雷電流需經(jīng)過(guò)電力線路泄入大地。即使雷電沒(méi)有擊中電力線路,當(dāng)雷擊發(fā)生后,導(dǎo)線上感應(yīng)的異號(hào)電荷失去束縛,向?qū)Ь€兩則流動(dòng),這些電流通過(guò)線路侵入變電站或襲擊電氣設(shè)備,在設(shè)備上形成過(guò)電壓。當(dāng)過(guò)電壓高于設(shè)備的額定雷電沖擊耐受電壓時(shí),設(shè)備就會(huì)損壞。因此,對(duì)輸電線路加強(qiáng)防雷措施,不但可以減少由于雷電擊中輸電線路而引起的跳閘次數(shù),還可以有效保護(hù)變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行,是維持電力系統(tǒng)持續(xù)、可靠供電的重要環(huán)節(jié)。
1輸電線路的防雷接地措施分析
首先,輸電線路中要架設(shè)避雷線。避雷線又稱(chēng)架空地線,架設(shè)在桿塔頂部,一根或二根,用于防雷。通常當(dāng)雷電擊中輸電線路時(shí),在輸電線路上將產(chǎn)生遠(yuǎn)高于線路額定電壓的“過(guò)電壓”,有時(shí)甚至達(dá)到幾百萬(wàn)伏。它超過(guò)線路絕緣子串的抗電強(qiáng)度時(shí),便會(huì)引起線路跳閘,甚至造成停電事故。然而,使用避雷線可以遮住輸電線路,使雷只落在避雷線上,并通過(guò)桿塔上的金屬部分和埋設(shè)在地下的接地裝置,使雷電流導(dǎo)入大地。一般來(lái)說(shuō),輸電線路的電壓愈高,采用避雷線的效果就愈好,因此在110至220千伏及以上電壓等級(jí)的輸電線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線。還有,避雷線應(yīng)在每個(gè)桿塔的地基處接地,因?yàn)樵诓捎秒p避雷線的超高壓輸電線路上,正常的輸送電流會(huì)在兩根避雷線之間組成閉合回路,而造成功率損耗,所以為了降低損耗,須將避雷線對(duì)地絕緣。同時(shí),避雷線的保護(hù)效果還同它下方的導(dǎo)線與它所成的角度有關(guān),一般在20度到30度之間。通常220千伏和330千伏雙避雷線線路最好做到20度左右,而500千伏及以上的高壓線路的雙避雷線角度最好在15度以下。在架有兩根避雷線的情況下,很容易獲得較小的保護(hù)角,線路運(yùn)行時(shí)的雷擊跳閘故障也相對(duì)較少,但建設(shè)投資較大,所以我國(guó)近幾年建的220千伏以下的輸電線路,大多數(shù)采用單根避雷線。
其次,要降低桿塔的接地電阻。對(duì)于平原地帶的桿塔來(lái)說(shuō),任何一根桿塔都要配備接地裝置,并且要與避雷線連接,來(lái)提高輸電線路防雷的可靠性和實(shí)用性;對(duì)于一般高度的桿塔來(lái)說(shuō),為了提高線路耐雷水平與降低雷擊跳閘率,降低桿塔沖擊接地電阻是最有效和經(jīng)濟(jì)的方法,還要對(duì)同一條線路進(jìn)行逐段改造,把鄰近桿塔接地連接,來(lái)降低相鄰桿塔的接地電阻,并將桿塔延伸至周邊土壤電阻率較低的地方;對(duì)于山區(qū)地帶的桿塔來(lái)說(shuō),通常在四個(gè)桿塔的底部應(yīng)用打深井加降阻劑或采用長(zhǎng)的輻射地線,來(lái)增加土壤與地線的接觸面積使電阻率降低,實(shí)現(xiàn)輸電線路的防雷??傊?,降低桿塔接地電阻,并完善接地裝置,保證雷電產(chǎn)生的電流可靠的泄放到大地,是輸電線路運(yùn)行中防雷的基礎(chǔ)。也是提高設(shè)備防雷經(jīng)濟(jì)、高效的方法。