發(fā)布時(shí)間：2020-06-19所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：接地是輸電線路桿塔防雷措施中比較常見(jiàn)的安全措施，也是降低輸電線路桿塔遭受雷擊概率的重要手段。在具有良好接地的輸電線路桿塔系統(tǒng)的情況下，架設(shè)避雷線和降低桿塔腳電阻對(duì)整個(gè)電力線路的防雷有著至關(guān)重要的作用。因此，本文從地網(wǎng)接地電阻值的角度
摘要：接地是輸電線路桿塔防雷措施中比較常見(jiàn)的安全措施，也是降低輸電線路桿塔遭受雷擊概率的重要手段。在具有良好接地的輸電線路桿塔系統(tǒng)的情況下，架設(shè)避雷線和降低桿塔腳電阻對(duì)整個(gè)電力線路的防雷有著至關(guān)重要的作用。因此，本文從地網(wǎng)接地電阻值的角度出發(fā)，探索了其對(duì)輸電桿塔防雷的影響。
關(guān)鍵詞：電阻值;輸電桿塔;防雷;可靠性;影響
隨著我國(guó)科技發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提高，我國(guó)的輸電線建設(shè)工作在不斷開(kāi)展。而在我國(guó)的輸電線路建設(shè)工作中，地網(wǎng)接地工作一直以來(lái)都是使電力系統(tǒng)設(shè)備得以保持穩(wěn)定及順利運(yùn)行的重要手段，更是確保了輸電線路具有一定防雷能力的主要原因，而其桿塔接地電阻的大小會(huì)直接對(duì)線路的防雷能力造成影響。阻值在防雷工作中有著至關(guān)重要的作用，本文將從接地電阻的基本概念，實(shí)際雷電流的發(fā)生，接地電阻對(duì)輸電桿塔防雷的重要性，以及造成電阻阻值偏高的不利因素、和改善、解決方案的方面經(jīng)行一一論述。
1?防雷接地電阻的概念
防雷接地的作用分為兩部分，一方面是防止雷擊而造成的傷害，另一方面是防止靜電產(chǎn)生的危害。而其中產(chǎn)生作用的防雷接地電阻，顧名思義，是指電流由接地裝置流入大地后，再通過(guò)大地流向遠(yuǎn)處或者另一接地體中所遇到的電阻。它包括 5 大部分：(1)地線和接地體本身的電阻;(2)接地體與大地的電阻之間的接觸電阻;(3)還有兩接地體之間大地的電阻;(4)接地體到無(wú)限大遠(yuǎn)處的大地電阻;(5)大地的電阻。
2?雷電流泄放方式
在發(fā)生雷電的情況下，雷電保護(hù)系統(tǒng)中的接地裝置會(huì)將巨大的雷電脈沖電流安全地泄放到大地。從而不會(huì)危及建筑內(nèi)的人和設(shè)備，使其得到保護(hù)。在一般情況下，電流的泄放會(huì)經(jīng)過(guò)接閃器、引下線和接地裝置。
3?雷電流的特性
因?yàn)槔纂娋哂写箅娏骱透唠娢坏奶攸c(diǎn)。所以，雷電流在放出電流時(shí)，其電流幅值可以高達(dá)數(shù)千安。再加上其發(fā)電時(shí)間極短，導(dǎo)致放電速率高達(dá)50KA/S，使其處于高頻沖擊波水平。此外，雷電還具有以下三大效應(yīng)，使得它的危害直線上升。
(1)機(jī)械效應(yīng)。當(dāng)雷電流流過(guò)建筑物時(shí)，該建筑物中的空氣將會(huì)通過(guò)劇烈膨脹，使得水分充分汽化，以至于破壞或者炸裂被擊毀的建筑物，還會(huì)增加損壞人畜以及周圍設(shè)施的可能性。(2)熱效應(yīng)。雷電流在流經(jīng)導(dǎo)體的過(guò)程中，會(huì)在極短的時(shí)間里，放出大量的熱能，產(chǎn)生高溫，以至于引起導(dǎo)線和設(shè)備的燃燒。導(dǎo)致金屬熔化、飛濺，從而引發(fā)火災(zāi)和停電等一系列問(wèn)題的發(fā)生。(3)電效應(yīng)。雷電使得大氣過(guò)電壓，造成電器設(shè)備的破壞。還極其容易造成線路斷電，甚至出現(xiàn)危害人身安全的高壓竄入低壓的現(xiàn)象。
4?接地電阻對(duì)防雷的重要性
輸電桿塔防雷的可靠性由許多因素影響，線路的保護(hù)角的大小、接地電阻的大小、避雷器的安裝、耦合地線的安裝等等，而其中地網(wǎng)電阻的大小為我們對(duì)于防雷的可靠性判斷提供了重要依據(jù)。在雷擊的情況下，擊于輸電線的雷電將會(huì)通過(guò)接地裝置將雷電引入大地。從而避免了雷電引起的停電事故的發(fā)生。而我們降低地網(wǎng)接地電阻值無(wú)疑會(huì)提高線路的抗雷水平，因?yàn)殡娮枳柚翟降停纂娏魃⑺俾试娇欤源颂岣咂鸱览椎目煽啃浴?/p>
5?接地電阻無(wú)法滿足要求時(shí)，產(chǎn)生的影響以及危害
接地電阻的大小和合理化使用是輸電桿塔抗雷具有可靠性的重要保證，如果，接地電阻的阻值無(wú)法達(dá)到需求時(shí)，將會(huì)由于供電異常的問(wèn)題，造成設(shè)備損毀，甚至還會(huì)對(duì)人身安全造成威脅。對(duì)于輸電桿塔抗雷可靠性的保證可想而知。但接地電阻偏大時(shí)，危險(xiǎn)有三：(1)使得電流流過(guò)產(chǎn)生在接地電阻上的分壓增大。如果此時(shí)有人誤碰設(shè)備，將會(huì)與接地電阻形成并聯(lián)，高電壓加在人體之上，使其觸電造成生命危險(xiǎn)。(2)接地電阻阻值過(guò)大將會(huì)對(duì)變壓器批避雷器的正常工作產(chǎn)生影響，使其無(wú)法正常地對(duì)地放電，大大增加了避雷器和變壓器損毀的風(fēng)險(xiǎn)。(3)由于電流具有的機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)這兩大效應(yīng)，接地電阻在高電阻狀況下，在遭受雷擊時(shí)，無(wú)法將雷電流進(jìn)行泄放，給設(shè)備和工作人員帶來(lái)了不小的傷害。因此，接地電阻應(yīng)該盡可能地小，只有這樣，才能在極短的時(shí)間里，將雷電流泄放在大地，減少雷電流對(duì)設(shè)備和工作人員帶來(lái)的傷害。
6?產(chǎn)生電線路桿塔接地電阻無(wú)法滿足需求的原因
(1)環(huán)境因素。一方面，輸電線路桿塔施工場(chǎng)地地形、地質(zhì)復(fù)雜，條件惡劣。復(fù)雜的地形和地質(zhì)差等因素導(dǎo)致無(wú)法為工程的施工給與足夠?qū)掗煹膱?chǎng)地和空間。其土質(zhì)條件也無(wú)法滿足安全水平設(shè)置的要求，有些施工場(chǎng)地甚至沒(méi)有土層。為輸電線路桿塔工程的建設(shè)帶來(lái)了極大的困難。另一方面，在一些山區(qū)等接地區(qū)域出現(xiàn)了土壤電阻率高的問(wèn)題，這不但影響了防雷系統(tǒng)的效果，在一定程度上，更是會(huì)出現(xiàn)雷電對(duì)輸電線路桿塔造成傷害。此外，由于土壤干燥，水分稀少或無(wú)水，使得土壤中的電量子熟練稀少，導(dǎo)致導(dǎo)電性減低。無(wú)法保證輸電線路桿塔功能的發(fā)揮。而我國(guó)北方地區(qū)較為干燥，使得其地區(qū)輸電線路桿塔的雷擊風(fēng)險(xiǎn)較大。(2)設(shè)計(jì)因素。輸電線桿塔的設(shè)計(jì)與輸電線路的正常運(yùn)行與防雷水平的高低直接相關(guān)聯(lián)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于地形地貌和地質(zhì)條件等因素的影響，為設(shè)計(jì)人員的勘察和取樣工作造成了一定的困難，加大了技術(shù)人員的工作負(fù)擔(dān)及其工作量。導(dǎo)致取樣結(jié)果與實(shí)際值相差很大，無(wú)法提供準(zhǔn)確有力的數(shù)據(jù)作為參考。與此同時(shí)，技術(shù)人員在某方面不懂得因地調(diào)整，使得設(shè)計(jì)方案與施工場(chǎng)地地形不吻合，使得施工的進(jìn)度受到影響。(3)施工因素。桿塔施工是送電線路的三大工序(基礎(chǔ)、桿塔、架線)之一，屬于隱蔽工程。而桿塔工程的接地施工地點(diǎn)多在野外，在天氣、地理位置多方面的影響下，使得很難有效地對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督管理，在加上工期問(wèn)題、施工人員技術(shù)原因，造成了未按照設(shè)計(jì)好的圖紙進(jìn)行施工等情況的出現(xiàn)。在建設(shè)過(guò)程中，還應(yīng)注意回填土?xí)r，不要將石塊等影響接地體的雜物一并埋入其中的操作性問(wèn)題。(4)土壤因素。在影響接地電阻的因素中，土壤電阻率對(duì)電阻的大小產(chǎn)生了巨大影響。土壤電阻率會(huì)隨著土壤性質(zhì)、含水量、溫度、化學(xué)成分、物理性質(zhì)等因素的變化而變化。不同的土壤其土壤電阻率也會(huì)由不同的差別，甚至?xí)霈F(xiàn)千倍、萬(wàn)倍的差別。含水量的高低也在一定程度上直接影響到土壤電阻率的大小。當(dāng)土壤足夠干燥時(shí)，電阻率可以近似認(rèn)為趨近于無(wú)窮。隨著含水量的升高，土壤的電阻率會(huì)不斷降低。在高溫或低溫的溫度條件下，土壤電阻率較高。在土壤中含有鹽、酸、堿等成分存在時(shí)，電阻率會(huì)偏低。同時(shí)，季節(jié)的變化、土壤的緊密度也會(huì)對(duì)土壤的電阻率也會(huì)產(chǎn)生影響。
7?為保證輸電桿塔抗雷的可靠性，減小接地阻值的有效方法
(1)篩選合適的線路。在工程實(shí)施過(guò)程中，可以利用氣象平臺(tái)對(duì)當(dāng)?shù)氐那闆r進(jìn)行了解分析，在此基礎(chǔ)上，避免雷電活動(dòng)高峰區(qū)域;在確定線路時(shí)，充分做好情況分析，可以使線路更具有可行性和合理性。(2)勘測(cè)設(shè)計(jì)。不能直接照搬舊圖，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行繪制專門的設(shè)計(jì)圖。對(duì)施工區(qū)域的地形、土壤條件進(jìn)行實(shí)地測(cè)量，為施工的進(jìn)一步進(jìn)行做好充分的準(zhǔn)備。(3)嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格做好質(zhì)量監(jiān)管，在進(jìn)行施工過(guò)程中，監(jiān)督人員應(yīng)當(dāng)拍攝現(xiàn)場(chǎng)照片。做好每一步，確保每一步的正確性和標(biāo)準(zhǔn)化。在施工工作完成后，運(yùn)行單位應(yīng)當(dāng)派檢驗(yàn)員進(jìn)行逐一驗(yàn)收，做好相關(guān)工作。(4)改善土壤電阻率。改善土壤最直接的方法便是換土，用土壤電阻率較低的土壤替換土壤電阻率較高的土壤。另外，我們還可以借助化學(xué)的力量進(jìn)行土壤處理。將低電阻率的化學(xué)物質(zhì)與土壤混合，從而減低土壤的電阻率。另外，我們還可以采用深井接地或深埋接地體的方法。讓土壤水分增加，從而降低土壤電阻率。利用具有導(dǎo)電性能良好的強(qiáng)電解質(zhì)和水分的降阻劑也是一種改善土壤的有效方法。
結(jié)束語(yǔ)
就上述所言，地網(wǎng)接地電阻值的大小對(duì)輸電桿塔的抗雷性有著重要影響。接地阻值越高，地電位升越大。對(duì)附近設(shè)備影響越大。防雷效果越差。從抗雷性角度而言，只有保證接地電阻阻值在合理化范圍以內(nèi)，才能使線路的抗雷的可靠性有所保障，以確保雷電順利地流入大地，保護(hù)線路絕緣，降低線路被雷擊中的概率，提高運(yùn)行可靠性，避免雷電帶來(lái)的人身傷害。——論文作者：劉鑫、林少松
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