石墨型接地装置在架空输电线路中的应用

2023-02-17

电力系统属于生产生活必需的能源, 在运行期间需要全面注重传送环节。由于在传送电力期间需要经过架空输电线路, 尤其表现在高电压的远距离传输。在架空输电线路运行期间, 存在较多因素影响运行稳定性和安全性能, 在对各项影响因素的伤害程度进行分析之后, 发现雷击伤害会直接导致线路故障, 对电力系统运行造成威胁, 为了减少线路跳闸率则需要降低线路杆塔接地电阻, 为了实现该种运行保护措施, 需要将人工装设接地装置安装在接地电阻上。

一、接地装置

接地装置主要是在大地与电力设备之间进行电气连接, 确保电气设备运行安全性。利用接地装置能够实现接地功能。按照实际用途可以将接地划分为强电用接地和弱电用接地。其中强电用接地主要是确保电路安全, 其主要内容表现在电力系统接地处理, 防雷装置接地处理以及电力设备接地处理等。所以, 对于电力装置及整个运行系统来说都必须满足相关标准实施接地处理。在电网运行过程中若出现自然接地极, 则应当检验其运行状态。若存在较强的稳定性, 则需要优先选择自然接地。

导泄雷电流入流在输电线路杆塔的接地装置中处于重要地位, 该装置可以在较大程度上提升电网线路运行期间的耐雷击能力。若线路电流幅值比较小, 则不会出现严重的雷电流伤害事件;大电流幅值的雷电流发生率比较高。因此为了加强线路耐雷水平, 有效减少雷击跳闸率, 需要将输电线路杆塔内的接地电阻数量设置为最小值。

根据电力运行标准规范来看, 地线线路杆塔不连接地线时高频接地电阻, 在雷雨季节或者干燥季节不可以大于设定值。并且无地线电路杆塔中的接地电阻对于处于多雷电区域时无地线线路来说, 则可以适当减少断线故障和相线短路事件的发生。

杆塔接地装置的应用材料多样, 例如化学降阻, 扁钢降阻, 合金降阻等, 既包括液体和固体, 还包括金属和非金属。对于电网线路架空情况下的杆塔接地, 要将其应用在工程建设中还存在较多问题, 在一定程度上增加了技术操作难度。第一, 化学降阻稳定性问题, 该项问题尤其是对土壤中存在较高电阻率的地区, 尽管在初期实施期间存在效果, 但是无法满足相关要求;第二, 接地装置内接地电阻无法满足相关要求。第三, 如果处于恶劣环境将会导致其受到外力影响, 存在较强的破坏力。第四, 接地体自身材质影响因素, 会在一定程度上导致腐蚀问题出现。为了有效处理上述问题, 需要研究开发出新型石墨型接地装置。

二、石墨型接地装置的应用优势

石墨型接地装置主要应用在架空线路杆塔上, 其主要优势表现在无毒害性, 无污染, 性能稳定以及抗酸抗腐蚀性等。在实际施工期间可以简化施工步骤难度, 不会产生较大的工程量。应用石墨型接地装置能够最大限度减少接地电阻。在接地长度受控地区, 为了有效减少工程作业量应适当缩短挖掘长度, 防止施工期间出现水土流失和制备破坏情况, 也不会因为长时间使用而出现腐蚀情况, 在较大程度上减少了外力破坏程度。

三、石墨型接地装置的操作方案

石墨型接地装置接地体比较独特, 内部具备的接地体射线主要是由若干个石墨块组成。实施步骤如下:

(1) 对设置地区的地质情况实施勘测, 结合地质勘测结果对铁塔接地情况和电阻值进行判断, 之后能够明确石墨块使用数量和接地挖掘的沟槽长度, 之后根据装配图制作沟槽, 将槽底清理干净。

(2) 使用水拌合石墨块的渗透辅料, 确保辅料呈粘稠状, 并且将其注入到基槽当中。

(3) 灌水蓄与渗透辅料表层之间距离为10cm时, 可以保证灌水蓄深入土壤, 在接地模块设计之前需要确保辅料表层无积水。

(4) 在安装期间需要焊接各个接地模块, 保障连接处稳固性和导电期间的连续性。将沥青涂抹在后焊口出做防腐处理, 将模块安装之后需要将石墨块填充在缝隙中。

(5) 在挖掘沟槽之后需要筛选原土, 选择细土并将其填充, 确保与地面齐平, 完成上述操作后应当进行洒水处理, 夯实分层。

(6) 在模块与环形干线连接时需要实施焊接处理, 确保焊接处耐腐蚀性和可靠性。在将上述工序完成之后, 需要对数据进行记录和处理, 待至2周后复测。在检测期间若接地电阻无法满足设计要求, 则需要将适量模块添加在接地网络放射线模块, 确保其能够达到设计要求。

在石墨型接地装置的操作期间不能使用石块作为填充物, 以免破坏接地出, 影响接地出连续导电性。

四、结束语

综上所述, 防雷击保护在架空输电线路中属于整治工程, 可以覆盖较多地区, 但同时也存在较多影响因素。本文分析了架空线路的杆塔接地和现有接地装置, 并在此基础之上分析了石墨型接地装置, 详细介绍了该种新型接地装置的施工操作过程, 希望能够在今后电力工程建设改造当中推广使用。

摘要：在电力系统中架空输电线路起到重要作用, 在电力系统运行期间能够保障其安全稳定性。电网线路在传输过程中时常发生的故障表现在雷击跳闸事件, 为了减少线路雷击跳闸率, 加强线路耐雷水平, 需要全面减少线路杆接地电阻。此次研究主要是围绕石墨型接地装置在架空输电线路中的应用进行讨论分析, 介绍了该项接地装置的优势以及实施方案, 希望能够对相关人员起到参考性价值。

关键词：石墨型接地装置,架空输电线路,雷击伤害