浅析高压输电线路设计中的防雷思路探索和分析 6页

浅析高压输电线路设计中的防雷思路探索和分析[摘要]高压输电线的主要作用是将电能输送到城市的工业发展企业中去，主宰着工农业发展的状况。经济的迅速发展，人们在生产和生活过程中对于电力的需求和供电的可靠性要求提高，因此各个地区的电网建设增长速度加快，但是随着而来的问题是输送的电能增多导致了输电线路的在建设过程中的空间逐渐缩小，因此非常容易遭受到雷击的风险，本文就简单探讨一下高压输电线路的在设计过程中的防雷思路，找出高压输电线路遭受雷击的原因，以及具体的防护措施。[关键词]高压输电线路；防雷思路；措施中图分类号：TM862文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）37-0336-02据统计资料显示，近年来遭受雷击所导致的高压输电线故障越来越多，其主要原因是因为输电线路的空间越来越小，因此高压输电线路的稳定性以及可靠性均遭到挑战，为了确保企业和民众能够安全的正常的使用电力资源，电力企业应该在高压输电线路上下功夫，做好防雷措施，为社会的经济发展其到积极的作用。一、接闪杆6 接闪杆就是避雷针，是由2010年国家气象局所颁布的《建筑物防雷设计规范》中首次提出的新概念，新概念能更加明确、形象的描述该物体的作用。接闪杆有两种，单支接闪杆和双支接闪杆。单支接闪杆的保护范围如图1所示。上图中h表示接闪杆的高度，单位为m，hr表示滚球半径，单位为m，hx表示宝华范围的视力高度，单位为m。上图中ZO2+BE2=BO2，因此可以推出一个数学公式：（1）（2）（3）（4）上式中r0表示的是投影圆半径，二、消雷装置消雷装置是利用它比较突出的位置，然后在高空中释放大量的离子，然后让其与带电积云形成离子流，将积云中的电荷进行中和，并将这些积云进行屏蔽，同时天空中的雷电向自身方向吸附，然后以自身为导体或者介质，将雷电所带的电流直接传导到大地，从而避免其他建筑物遭到雷电的袭击。6 目前比较常见的是少长针消雷装置，该装置周身是由几十根半导体针共同组合而成的，呈向上辐射的形状布置在垂直较交叉的扇面上，每根半导体针长大约5m，两个相邻的半导体针的夹角大约为25°左右，半导体的自身的电阻大约35k。少长针消雷装置的特性：（1）能够抑制上行雷。实验证明若上行先导电流超过100A，那么上行雷才可能形成，因此少长针消雷装置的半导体电阻可以将电流抑制在100A以内，因此具有抑制上行雷形成的先决条件，阻止上行雷的发展和产生。（2）能够限制下行雷的电流。如果天气变化较快，雷电活动的发展迅速这是积云会对大地实施放电作用，此时消雷装置将会遭到雷击，但是其针体能够将雷电的电流进行限制，因为在受雷时电离通道会和非线性电阻实施串联，因此受到雷击的主电流被限制，因此主放电电流的陡度以及幅值均得到有效的减小。（3）能够消减雷击次数。少长针消雷装置在设计的过程中充分利用了其自身的动力和雷云电场，因此会产生非常强烈的中和电流，而这些电流便能够和雷云电荷进行中和，从而将电场强度迅速消弱，从而起到了防止雷击作用。三、架设避雷线避雷线从截面积来划分的话主要包括两种类型，一是圆截面的避雷线，二是扁截面的避雷线。目前假设避雷线也是非常有效的避雷措施之一，它的作用是能够方式雷电直接作用于导线引起火灾等。6 避雷线的作用主要包括以下几点：（1）分流作用。该条线路没有架设避雷线，那么雷电不仅仅可能直接击中导线，而且还有可能直接击中杆塔的顶部，如果刚好击中杆塔的顶部，那么塔顶的电压的计算公式为：（5）但是如果刚好架设了避雷线，当雷电在击中杆塔的塔顶时电流会随着避雷线直接导入到大地，由于大部分的雷电流都被引导地面，所以直接从塔顶穿过的雷电流量将会非常少，此时塔顶电位的计算公式为：（6）上式中it表示经由塔杆传导至大地的电流，其it=βi；β表示分流系数，数值相对固定取制范围在0.86-0.90之间。（2）耦合作用。当高压线路在架设避雷线之后当塔顶部遭受到雷击作用时，雷电波受到避雷线的作用会向两侧进行发散，此时导线与避雷线之间会造成发电压差形成电容，因此雷电流也会直接受到电容的作用直接耦合到高压电线上去，这样就大大缩减了雷电流通过塔体的流量。详见图3四、接地绝缘设计1、降低塔杆的接地电阻6 （1）垂直接地体法。把长度在0.7m左右的垂直接地体在接地装置的射线上进行设置，两个相邻的垂直接地体相隔10m，通过焊接或者其他方法将接地体与接地射线很好的进行连接，同时要保证连接的牢靠和坚固。（2）集中接地法。在高压线路铁塔的四周挖掘一圈“护城河”沟宽在60公分左右，然后在沟内每隔2-3m左右设置一个镀铜水质接地体。接地体的材质一镀铜的钢棒为最佳。（3）新型接地材料。新型的镀铜钢质接地棒，它能够通过放热焊接的方式进行联接，使得接地线的内在电阻明显降低，因此会是整个接地的系统电感均明显降低，减少了由于传统的钢接地体对于线路或者铁塔的伤害。2、增设耦合地线对于在夏季雷电活动非常活跃的山区，高压塔杆很容易遭受雷击现象引发大面积的停电，这些地区还可以通过增设耦合地线的方式来增大导线与避雷线之间的耦合系数，因此担当雷电击中时，将雷电流分流提高了高压线路防雷击的水平。3、采用多支外引式接地装置多支外引式接地装置对于地理位置的选择上比较挑剔，一般最适宜的地点在流动性良好，不会因为冬季的天气变凉之后冻，此类装置在安装时全面考虑接地极的自身电阻对于防雷装置的影响。五、结束语6 高压输电线路在遭受雷击时，一方面会造成大面积长时间的停电，对于工业生产企业以及人民的正常生活均造成巨大的影响和损失，同时如果做好保护措施，那么很有可能会殃及近区域的民众的生命安全。因此在高压输电线路中实施防雷设计对于社会经济发展和人们的生命财产安全均有着非常重要的作用。作为电力企业工作人员一定要在架设高压输电线路时充分考虑防雷措施，做到因地适宜，不断加强在防雷设计以及预防措施的研究，为电力的安全可靠运行提供保障。参考文献[1]毛东文.浅析高压输电线路设计中的防雷措施[J].研究与设计，2013（02）.[2]谢江，王克燕.论高压输电线路设计中的防雷对策[J].动力与电气工程，2012（32）.[3]刘建斌.同忻矿35kV变电站坐长针消雷装置昀应用[J].科技与信息，2012（14）.6