時(shí)間: 分類:推薦論文 瀏覽次數(shù):
摘 要:多雷山區(qū)送電線路架設(shè)的防雷設(shè)計(jì)是一項(xiàng)艱巨而具有較高綜合性的工作,不僅需要考慮到來自于環(huán)境因素的諸多方面,還要對線路本身、線路輔助性防雷設(shè)施進(jìn)行全面的思考與選擇。山區(qū)送電線路的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要比丘陵地區(qū)的要求嚴(yán)格的多,除本文介紹的一些防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)外,還需要在設(shè)計(jì)前進(jìn)行大量的計(jì)算工作,比如桿塔的上拔、導(dǎo)線的懸垂角、導(dǎo)地線的弧垂配合等。多雷山區(qū)的送電線路防雷設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格,本文主要通過線路自身設(shè)計(jì)要素和外接設(shè)備設(shè)計(jì)、結(jié)合本人實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:110kV線路,雷區(qū),防雷設(shè)計(jì),職稱論文發(fā)表
一、多雷山區(qū)110kV線路自身設(shè)計(jì)要素
1、導(dǎo)線的應(yīng)力與配型對防雷設(shè)計(jì)
通常的山區(qū)海拔高度都能達(dá)到800m至1200m,相對高度的差值大,甚至可達(dá)到300m以上;而且,山區(qū)都保有大量的樹木,地段荒蕪,環(huán)境特殊。因此在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)前必須先與當(dāng)?shù)厮鶎倭謽I(yè)部門進(jìn)行溝通,把環(huán)境因素作為設(shè)計(jì)的一個(gè)重要考慮因素,以防線路架設(shè)后環(huán)境問題成為主要影響因素。通常為了配合林業(yè)部門的規(guī)劃,線路架設(shè)采用跨越式架設(shè),架設(shè)高度則要根據(jù)林內(nèi)樹木的平均高度進(jìn)行設(shè)計(jì)。我國《電力線路設(shè)計(jì)規(guī)程》中明確指出:導(dǎo)線在弧垂最低點(diǎn)的應(yīng)力不允許超過導(dǎo)線瞬時(shí)破壞應(yīng)力的40%,當(dāng)導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于最低點(diǎn)時(shí),懸掛點(diǎn)的應(yīng)力最好在弧垂最點(diǎn)應(yīng)力的基礎(chǔ)上再高出10%。基于經(jīng)規(guī)范,在多雷山區(qū)的導(dǎo)線設(shè)計(jì)上就必須注重低于瞬時(shí)破壞力的40%。如果線路的檔距要高于相應(yīng)高差要求的檔距極限值,就要相應(yīng)地放松導(dǎo)線的應(yīng)力。但有一點(diǎn)不能忽略,導(dǎo)線安全系數(shù)的放松,很可能導(dǎo)致導(dǎo)線的弧垂相應(yīng)增大,這在林區(qū)內(nèi)進(jìn)行跨越架設(shè)會(huì)造成不利的影響。由于以上各種因素綜合考慮,在設(shè)計(jì)前最好把導(dǎo)線的破斷張力可否滿足導(dǎo)線懸掛點(diǎn)應(yīng)力作為最先探討與確定的問題。在導(dǎo)線配型方面,可以考慮采用高強(qiáng)鋼芯鋁合金絞線,經(jīng)過筆者的長期實(shí)地操作經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)這種導(dǎo)線的強(qiáng)度較能保證多雷山區(qū)的特殊設(shè)計(jì)要求,具有良好的弧垂特性以及過載能力,比如JLHA2/G3A-300/40導(dǎo)線等。在多雷山區(qū)的送電線路架設(shè)工程中,采用高強(qiáng)鋼芯鋁合金絞線能夠最大地滿足較大高差前提下導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)應(yīng)力,在導(dǎo)線之間的距離相對較小時(shí),此種導(dǎo)線也能夠較好地減小弧垂,大大降低了因?qū)Ь未能同步擺動(dòng)而產(chǎn)生的相間閃絡(luò),整個(gè)線路的安全系數(shù)相對較高。
2、線路路徑對防雷設(shè)計(jì)
山區(qū)的地形相對復(fù)雜,地貌特殊,高差偏差大,村莊房屋建筑松散,河流的阻隔等,都為供電線路的架設(shè)提出了不小的難題。山區(qū)送電線路路徑的選擇需要考慮曲折系數(shù)、轉(zhuǎn)角數(shù)量等,必須以科學(xué)走向?yàn)闇?zhǔn)繩。因經(jīng),防雷設(shè)計(jì)過程中最好多次對線路路徑進(jìn)行優(yōu)化選擇,比如采用海拉瓦航測系統(tǒng)等。通過先進(jìn)的三維設(shè)計(jì)地圖來對各條可能線路進(jìn)行對比評估,從而選擇出最具有實(shí)用性與科學(xué)性的路徑架設(shè)。
3、防震對防雷設(shè)計(jì)
線路架設(shè)以空中跨越為主,因此風(fēng)力的影響導(dǎo)致的線纜擺動(dòng)等是正常現(xiàn)象。多雷山區(qū)的送電線路多存在張力大、檔距長、懸掛點(diǎn)高等特點(diǎn),防震的問題相對復(fù)雜,風(fēng)力造成的振動(dòng)頻率范圍也相對較廣。單一的防震錘響應(yīng)頻率范圍固定,效果不理想,可以采用綜合方法,將防振錘、護(hù)線條、阻尼線等混合搭配使用,能夠達(dá)到更好的防震需求效果。
4、風(fēng)偏距離對防雷設(shè)計(jì)
風(fēng)偏距離屬于機(jī)電的范疇,在山區(qū)這樣的地形較復(fù)雜的地方,要充分考慮到風(fēng)偏問題,防雷設(shè)計(jì)時(shí)要估算好山坡、巖石等與導(dǎo)線間的安全距離問題,除了要結(jié)合勘測部門提供的平面圖外,還必須進(jìn)行實(shí)地勘測,以保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確與安全性。尤其是對雷擊的危險(xiǎn)性因素,在設(shè)計(jì)定位時(shí)一定要相當(dāng)重視。
二、多雷山區(qū)110kV線路架設(shè)的外接防雷設(shè)計(jì)
1、線路避雷器的應(yīng)用
在多雷山區(qū)規(guī)格型號適合的避雷設(shè)備對于線路防雷具有非常好的效果。避雷器能夠限制絕緣子兩端的電位差,能夠有效防止電流反擊的情況發(fā)生。根據(jù)多年的現(xiàn)場操作經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為在雷電多發(fā)的山區(qū)送電線路架設(shè)設(shè)計(jì)中,為線路安裝多個(gè)避雷器,能有效防范雷擊跳閘事故的發(fā)生。嚴(yán)重的時(shí)候,雷電波可能順著線路直接侵入到發(fā)電廠或者變電所,造成巨大損失,因此在線路的終塔位置安裝一組線路避雷器十分重要。線路避雷器的工作原理是通過接地裝置將經(jīng)過線路的雷電流引入大地,因此在桿塔接地電阻以及接地引下線的設(shè)計(jì)要求上相對嚴(yán)格。另外,山區(qū)特殊環(huán)境,使線路上安裝的避雷器不易經(jīng)常維護(hù),因此在選型方面盡可能選擇免維護(hù)的型號。
2、桿塔接地電阻的應(yīng)用
山區(qū)內(nèi)出現(xiàn)雷擊桿塔時(shí),塔頂首先接收電流,其電位與桿塔接地處的電阻存在著密切的聯(lián)系,桿塔電阻的相對降低,能夠有效減少電流反擊現(xiàn)象的出現(xiàn),保證桿塔及送電線路的安全。由于山區(qū)地貌、地質(zhì)、地勢的特殊性,使降阻的工作比較困難,應(yīng)該根據(jù)具體的情況、充分利用桿塔所處地形特點(diǎn)進(jìn)行針對性設(shè)計(jì),選擇切實(shí)可行的降阻措施。目前在一些送電工程的實(shí)際操作中,筆者遇到了一些不恰當(dāng)?shù)慕底璐胧┍热绮豢紤]地質(zhì)結(jié)構(gòu)的具體情況,就采用打井的方法進(jìn)行降阻等。桿塔接地設(shè)計(jì)的主體作用在于防雷電,雷電帶來的電流又屬于極高頻的電流,具有極強(qiáng)大的趨膚性,電流接入大地后以沿著地表散流的形式散開,因此深層的土壤對于電流的潰散起不到實(shí)質(zhì)性的作用,因此挖深井的方法在一些特殊地貌處是沒有利用價(jià)值的。對多雷山區(qū)送電線路桿塔接地降阻,最好采用水平射線結(jié)合降阻劑的方法。根據(jù)筆者的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),利用現(xiàn)場地勢條件,沿著等高線做水平射線,或者是考慮在巖性的地質(zhì)結(jié)構(gòu)部位利用巖性裂縫的特點(diǎn)鋪設(shè)水平接地體,再結(jié)合以膨潤土類的降阻劑,能夠達(dá)到更好的降阻效果。
3、側(cè)向避雷針的應(yīng)用
多雷山區(qū)內(nèi)還有一種常見的雷擊現(xiàn)象,就是桿塔發(fā)生繞擊,最好的方法是調(diào)整避雷線路的保護(hù)角,但這種方法操作起來很困難。經(jīng)過長期實(shí)踐筆者認(rèn)為折衷的方法可以采用安裝側(cè)向避雷針來預(yù)防桿塔發(fā)生繞擊。具體的操作方法是,在特殊地質(zhì)估計(jì)易造成繞擊現(xiàn)象的桿塔橫擔(dān)處固定一個(gè)角鋼,并伸出邊相絕緣子串3m左右。側(cè)向避雷針不僅能夠有效防止繞擊事件的發(fā)生,還具有安裝簡便、操作靈活的特點(diǎn),適合于工程設(shè)計(jì)與實(shí)地施工。當(dāng)然,桿塔在安裝了側(cè)向避雷針后,它的引雷的效果也被增強(qiáng)了,因此要同時(shí)考慮到反擊問題的發(fā)生,最好在安裝側(cè)向避雷針的,增加絕緣子串的片數(shù),從而提高絕緣子串的沖擊放電的電壓值,并結(jié)合以合理有效的降阻處理。實(shí)踐表明這種方法較有效地防止了大量送電線路繞擊事故的發(fā)生。
三、結(jié)語
雷云帶有不同極性的電荷,當(dāng)它與大地之間電場子的強(qiáng)度增強(qiáng),甚至超過大氣間游離放電的臨界電場強(qiáng)度的時(shí)候,就會(huì)發(fā)出火花,產(chǎn)生放電現(xiàn)象,而這種放電即開成了雷電。雷電實(shí)際上只是一種常見的自然現(xiàn)象,但它的危害卻很大,尤其是在多雷山區(qū)對于供電線路的破壞,造成人們?nèi)粘I畹牟槐恪8邏狠旊娋路通常是縱橫交錯(cuò)、廣泛分布的,極易遭受雷擊,因此在線路設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到嚴(yán)格的防雷措施,提前對雷擊事件做好預(yù)防事關(guān)重大。
參考文獻(xiàn):
[1] 莊文泰. 高壓輸電線路的防雷保護(hù)[J]. 裝備制造. 2010(01)
[2] 孫翰英,李玉民. 線路避雷器在架空線路防雷中的研究與應(yīng)用[J]. 中國市場. 2008(40)
[3] 楊平. 工業(yè)生產(chǎn)裝置的防雷設(shè)計(jì)[J]. 改革與開放. 2011(08)
[4] 嚴(yán)玲. 淺議輸電線路雷擊故障及防雷措施[J]. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊). 2010(08)
[5] 白廣良. 優(yōu)化供配電線路防雷系統(tǒng)研究[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2010(22)
級別:北大核心,CSSCI,AMI擴(kuò)展
ISSN:1002-6487
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
級別:北大核心,JST,CSSCI,WJCI,AMI權(quán)威
ISSN:1002-4565
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
級別:北大核心,JST,CSCD,CSSCI,WJCI
ISSN:1002-2104
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
級別:北大核心,CSSCI,AMI權(quán)威,社科基金資助期刊,
ISSN:1003-1707
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
數(shù)據(jù)庫:SCI
ISSN:2045-2322
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
數(shù)據(jù)庫:SCI
ISSN:0284-1851
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
數(shù)據(jù)庫:SCI
ISSN:2352-4928
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
數(shù)據(jù)庫:SCI
ISSN:0169-4332
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問
數(shù)據(jù)庫:SCI
ISSN:0960-7412
刊期:進(jìn)入查看
格式:咨詢顧問