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摘要:架空輸電線是電力輸送系統(tǒng)中重要的組成組成部分,由于其置放于室外,暴露在自然環(huán)境中,很容易受到外界的影響與破壞,尤其是一旦遭到雷擊,可能會(huì)造成很大的損失及人員傷亡,因此線路的避雷措施是很有必要的。本文將嘗試試探討常規(guī)避雷技術(shù)和非常規(guī)避雷技術(shù),分析其他輸電線路防雷技術(shù),闡述線路避雷器防雷技術(shù)的發(fā)展歷程。
關(guān)鍵詞:科技職稱論文發(fā)表,期刊發(fā)表,線路,避雷器,防雷
輸電線路雷害事故的形成大致經(jīng)歷如下四個(gè)階段:首先輸電線路受到雷電的作用,緊接著由于電壓作用導(dǎo)致線路發(fā)生閃路,然后輸電線會(huì)從沖擊閃路轉(zhuǎn)變?yōu)榉(wěn)定的工頻電壓,隨之會(huì)發(fā)生線路跳閘,供電也就被終斷了。這是普通線路遭受雷擊后發(fā)生的一般過程,要想避免線路雷擊事故,也應(yīng)當(dāng)從這幾個(gè)過程著手。
一、常規(guī)防雷技術(shù)
架設(shè)避雷線及安裝避雷針是最常規(guī)的防雷技術(shù)
1. 架設(shè)避雷線
架設(shè)避雷線是防止輸電線路產(chǎn)生雷害事故最常用的途徑。架設(shè)避雷線的主要目的在于防止雷電直擊導(dǎo)線,同時(shí)還能起到如下作用:首先可以一定程度分流,減少流經(jīng)輸電線的雷擊電流,降低輸電線上的電位;然后由于產(chǎn)生的耦合作用從而降低線路絕緣子的電壓;第三輸電線對(duì)于導(dǎo)線能夠產(chǎn)生一定的屏蔽作用,用來降低導(dǎo)線上的感應(yīng)電壓。
采用避雷線作為避雷方式,一般適用于線路電壓較高的線路,這樣不僅避雷效果好,相應(yīng)避雷線在整個(gè)線路中所占的造價(jià)比也低,還能一定程度降低成本。
2. 安裝防雷針
避雷針也是常用的一種避雷方式。通過避雷針的安裝,當(dāng)有雷擊發(fā)生時(shí),雷電會(huì)迅速被吸引到避雷針上,強(qiáng)大的雷電流沿著避雷針而流入大地,從而避免了對(duì)于線路的雷擊。在雷電經(jīng)由避雷針流入地下的過程中,雷電流周圍會(huì)形成強(qiáng)大的磁場。而一般的自然屏蔽裝置由于對(duì)于強(qiáng)大的電磁效應(yīng)的屏蔽作用不能達(dá)到屏蔽效果,通常容易使保護(hù)區(qū)的弱電設(shè)備由此造成損壞。
二、非常規(guī)防雷技術(shù)
非常規(guī)的防雷技術(shù)包括加強(qiáng)線路絕緣、采用不平衡方式以及裝設(shè)消雷器等方式。
1. 加強(qiáng)線路絕緣
這種方式通常對(duì)于輸電線路中大跨越高桿塔的裝置更適用。對(duì)于高桿塔裝置,塔桿遭受雷擊的幾率是很大的,當(dāng)高桿塔受到落雷后,塔頂點(diǎn)位會(huì)迅速變高,從而產(chǎn)生很大的感應(yīng)電壓。通過在高桿塔上加設(shè)絕緣子串的數(shù)量,通常能增大導(dǎo)線與地線間的距離,從而能加強(qiáng)線路的絕緣,達(dá)到避雷的效果。
2. 采用不平衡方式
不平衡方式通常針對(duì)同桿上架設(shè)的雙回路線,不平衡絕緣的原理是使雙回路的絕緣子的串?dāng)?shù)產(chǎn)生差異,使得一旦遭受雷擊后,絕緣子線路少的會(huì)先產(chǎn)生閃路,而閃路后的導(dǎo)線就和地線一樣了,從而對(duì)于另一個(gè)回路的耦合作用加強(qiáng)了,這使整個(gè)線路的抗雷水平得到提升,路線不會(huì)立刻發(fā)生閃路,另一條路線仍然能夠持續(xù)供電。
3. 裝設(shè)消雷器
消雷器是目前發(fā)展起來的一種很有效的防雷設(shè)備,針對(duì)不同類型的線路,當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境,線路自身的各種參考因素,會(huì)有特定的消雷器適合特定的線路。目前針對(duì)輸電線的不同類型隨之產(chǎn)生的消雷器有成百上千套,然而不同類型的消雷器往往能夠達(dá)到不同的效果。
三、其它輸電線路防雷技術(shù)
1. 采用差絕方式
差絕緣的方式通常針對(duì)中性地點(diǎn)不接地或經(jīng)小弧線的接地的系統(tǒng),其原理在于針對(duì)一個(gè)有三項(xiàng)絕緣的裝置,由于三項(xiàng)絕緣是存在差異的,當(dāng)遭到雷擊時(shí)可以通過對(duì)下面兩項(xiàng)和最上面一項(xiàng)分別增加一片絕緣子,雷擊后,導(dǎo)線上最先被擊穿的通常是較弱的部分,雷電由此而流到大地,從而避免了兩外兩項(xiàng)也被擊穿而造成閃路,另外兩項(xiàng)仍然能夠正常輸電。
2. 預(yù)放電棒與負(fù)角保護(hù)針
預(yù)防電棒的作用在于可以有效減小導(dǎo)線和地線間的距離,從而提高耦合系數(shù),通過改善電壓的分布從而達(dá)到防雷效果。負(fù)角保護(hù)針可以看做是另一種避雷針,但它通常安裝在導(dǎo)線的外側(cè),其工作原理和普通避雷針基本一致,目的在于改善整個(gè)設(shè)備的屏蔽效果,降低雷擊的發(fā)生率。
四、線路避雷器防雷技術(shù)的發(fā)展歷程
線路避雷器的發(fā)展歷程是隨著輸電線路類型及結(jié)構(gòu)的發(fā)展而推進(jìn)的,同時(shí)也針對(duì)雷電活動(dòng)的復(fù)雜性和雷電活動(dòng)的分散性等特點(diǎn)而逐漸發(fā)展的。線路避雷器防雷技術(shù)發(fā)展初期,由于對(duì)于雷擊事件的原理成因的了解還在探索中,因此防雷技術(shù)相應(yīng)也較為簡單直接,早期人們通常通過架設(shè)避雷線和安裝避雷針來防止線路雷擊。避雷線的原理在于可以有效防止雷電直擊導(dǎo)線,同時(shí)可以一定程度分流,從而達(dá)到避雷的效果。防雷針的原理是可以有效的將雷擊吸引到針上,雷電隨著防雷針而流入大地,從而避免了對(duì)于線路的雷擊。這是最原始的防雷技術(shù),隨后發(fā)展起來的防雷技術(shù)基本也以這兩點(diǎn)為奠基與參照。
隨著輸電線路的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,對(duì)于雷擊的原理探究越來越深入,線路避雷器防雷技術(shù)也越來越多樣與復(fù)雜。除了常規(guī)的避雷線和避雷針的防雷技術(shù)外,非常規(guī)防雷技術(shù)還有
加強(qiáng)線路絕緣、采用不平衡方式、裝設(shè)消雷器等多種方式,它們都是針對(duì)線路特有的性質(zhì)以及所在的特定的環(huán)境隨之應(yīng)運(yùn)而生的防雷技術(shù),能夠?qū)μ囟ǖ木路達(dá)到預(yù)期的防雷效果。此外還有采用差絕方式、預(yù)放電棒與負(fù)角保護(hù)針等防雷技術(shù),這些方式使用范圍相對(duì)較窄,但通常能很好的對(duì)于特定的線路起到有效防雷效果。
防雷技術(shù)還在不斷發(fā)展的過程中,基于最早期的避雷線和避雷針背后的防雷原理,越來越多更靈活更有針對(duì)性的防雷技術(shù)在不斷產(chǎn)生著,它們都能很好的防止線路受到雷擊,維護(hù)著線路的正常輸電過程。
結(jié) 語:近年來由于雷擊事故而導(dǎo)致的輸電線故障履見發(fā)生,這對(duì)線路的正常輸電造成很大障礙,也為人們的生活和工作帶來不便。雷擊是一種難以避免的自然現(xiàn)象,是難以消除的,因此有效的防雷技術(shù)及措施是很有必要的。隨著防雷技術(shù)的不斷發(fā)展,最早期的防雷線和防雷針已經(jīng)不能滿足復(fù)雜線路的防雷要求,因此隨之產(chǎn)生了越來越多相對(duì)更為復(fù)雜、更為靈活也更為有效的防雷技術(shù),它們能很好的針對(duì)特定的輸電線路的構(gòu)造,滿足它們的防雷需求,從而保障了輸電線路的正常工作。對(duì)于輸電線路的防雷技術(shù)有待進(jìn)一步完善,設(shè)計(jì)更合理、安裝更便捷,這樣才能更好的為輸電線服務(wù)。
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