一、輸電線路雷擊跳閘的原因剖析
雷電直接擊中或在輸電線路附近發(fā)生時,巨大的瞬態(tài)電流和電壓可能通過多種機(jī)制導(dǎo)致線路跳閘,具體原因可歸納為以下幾點(diǎn):
1.直擊雷效應(yīng):當(dāng)雷電直接擊中輸電線路時,會產(chǎn)生高達(dá)數(shù)百萬伏特的電壓和數(shù)十萬安培的電流,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過線路設(shè)計承受極限,直接造成絕緣子閃絡(luò)或?qū)Ь€熔斷。
2.感應(yīng)雷效應(yīng):即使雷電未直接擊中線路,其強(qiáng)大的電磁場也能在輸電線路上感應(yīng)出高電壓,引起導(dǎo)線間的閃絡(luò)或?qū)Φ亻W絡(luò),尤其是在線路較長、架設(shè)于開闊地帶時更為嚴(yán)重。
3.反擊現(xiàn)象:當(dāng)雷電流通過塔桿入地時,若接地電阻過大或不平衡,地面電位會顯著升高,進(jìn)而通過塔桿反擊至輸電線路,造成線路損壞。
4.建弧與重合閘失?。涸诶讚舫跗?,即便線路沒有立即損壞,也可能形成電弧。電弧持續(xù)作用下,線路絕緣性能下降,甚至在后續(xù)嘗試自動重合閘時因絕緣強(qiáng)度不足而再次跳閘。
二、輸電線路的防雷措施
針對上述雷擊跳閘原因,電力行業(yè)已發(fā)展出一系列科學(xué)有效的防雷策略,以保障輸電線路的安全運(yùn)行:
1.避雷線(架空地線)的使用:在輸電線路上方或側(cè)方架設(shè)避雷線,形成保護(hù)傘,引導(dǎo)雷電流通過避雷線流入大地,減少直擊雷對導(dǎo)線的影響。常用的有單避雷線、雙避雷線乃至光纖復(fù)合架空地線(OPGW)等。
2.提高絕緣水平:通過采用高強(qiáng)度、低介電常數(shù)的絕緣子,以及增加絕緣子串的長度,提高線路的耐雷水平,減少閃絡(luò)概率。同時,定期檢測和更換老化、破損的絕緣子,保持線路絕緣性能。
3.優(yōu)化接地系統(tǒng):建立良好的接地網(wǎng),降低接地電阻,確保雷電流能夠迅速、均勻地導(dǎo)入大地,減少反擊現(xiàn)象。采用深井接地、柔性接地技術(shù)等技術(shù),改善特殊地質(zhì)條件下的接地效果。
4.安裝避雷器:在輸電線路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝氧化鋅避雷器或其他類型的過電壓保護(hù)裝置,迅速吸收雷電過電壓,保護(hù)線路和設(shè)備不受損害。
5.采用先進(jìn)監(jiān)測與預(yù)警技術(shù):利用雷電定位系統(tǒng)、雷電在線監(jiān)測系統(tǒng)等高科技手段,實(shí)時監(jiān)測雷電活動,提前預(yù)警可能的雷擊風(fēng)險,為調(diào)度決策提供依據(jù)。
6.線路走廊管理:對輸電線路周邊環(huán)境進(jìn)行管理,修剪或移除可能影響線路安全的高大樹木,減少雷擊概率和雷電通道對線路的間接影響。
輸電線路的雷擊防護(hù)是一個涉及多學(xué)科知識、需綜合施策的復(fù)雜系統(tǒng)工程。通過深入理解雷擊跳閘的物理過程,并針對性地采取上述防雷措施,可以顯著降低雷電對輸電線路的影響,提升電網(wǎng)的穩(wěn)定性和供電可靠性。隨著材料科學(xué)、信息技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來的輸電線路防雷技術(shù)將更加智能化、高效化,進(jìn)一步鞏固電網(wǎng)的安全防線,為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展保駕護(hù)航。想要獲取更多相關(guān)內(nèi)容,歡迎百度搜索歐麥安集團(tuán)進(jìn)行了解!
審核編輯 黃宇
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