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一、提高学生的语言学习能力,丰富知识储备,打造生活化课堂环境
英语不仅是初中阶段的一门重要学科,更是人们沟通和交流的工具,将初中英语教学生活化,有助于学生熟练地运用课堂上学到的相关知识。生活化的英语教学将原本偏离正常轨道的英语教学拉回正路,使学生更多地接触到生动可感的现实生活情境,在实践中磨炼语言能力,不断充实和丰富自己的知识语言储备,积少成多,充分调动学生的各方面感官进行全方位学习。
众所周知,学习环境很大程度上影响了学习效果。在初中英语生活化教学这个问题上,对于生活化课堂环境的营造,至关重要。贴近学生生活的课堂环境布置,有助于迅速将学生带入学习情境中,没有突兀感。在一个适宜的环境中,许多知识是可以脱口而出的,因为语境是语言生长的土壤。所以,创造一个真实的、生活化的课堂教学环境,是生活化教学策略的重要手段之一。 如初三下学期第五单元需要学习的“Museums”,在这单元的学习中,教师就可以将教室布置成博物馆的样子,摆放有趣的展览品、悬挂字画等,让学生有一种身临其境的感觉,不自觉地投入课堂学习中,潜移默化、受到英语知识的影响。
二、营造愉快学习氛围,创造真实的英语交际环境
每个学习个体都有其各自的特点,教师在初中英语教学的过程中,更需要根据孩子的自身情况,因材施教。生活化教学恰好满足了这样的需要,通过生活化地设置教学环境,让学生置身其中,感受到轻松愉快的课堂学习氛围,积极主动地学习新知识,相互协作,共同完成教师布置的作业,学习效果大大提高。
英语的学习就是需要在不断地应用中反复巩固,尤其初中时期,是中学生语言能力、语言习惯形成的关键时期,教师更应该给予方向性的指导。一方面,在课堂上,教师利用多种教学方式,如情景模拟、一对一对话练习等方式,在课内最大限度地创造真实交际的课堂环境;另一方面,教师还应该运用假期实践、定期英语沙龙等活动,丰富学生的课外英语交际圈。使学生在课堂之外也能感受到英语的魅力,跳出原本“哑巴英语”的怪圈,可以将英语真正地说出来,成为自己的语言工具。
三、建立平等师生关系,家庭作业多元化
随着生本理念的深入,课堂上教师教学生学的传统模式越来越不被认同。教师和学生是课堂教学中的平等主体,只有主体之间的有效交流、充分互动,才能达到事半功倍的教学效果。英语生活化教学模式,将教师和学生放在平等的对话平台上,将自己的知识储备传输给学生,学生充分发挥主体性,学习兴趣被激发出来,在不知不觉中就提高了学习效率。例如在讲课过程中,教师可以为学生布置任务,让学生想出与课堂相关的问题来问教师,如此一来,不仅改变了由教师到学生的知识传输,而且发挥了学生学习的主动性。
1.带领学生从生活中取材
小学生天真幼稚,活泼可爱,他们大多贪玩。而玩是其乐无穷其趣不尽其意不断的,它可以促使儿童接触更多的事物,并从接触到的事物中受到刺激,从无知无能转变为有知有能。平时的教育教学实践活动使我们深深地感到:“大自然,大社会都是活教材。”作文教学在隶属于语文教学的大语文环境建设中,取得了明显的教学效果。教师有目的地组织学生踏青、访问、参观,有目的地让壮丽的河山,美丽的景物都尽情地说起话来。我校是一般农村小学,有赖于教育改革的优势,南黄海的的滩涂,新崛起的农村小城镇建设和实施教育现代化先进乡镇验收以后焕然一新的学校面貌都变成学生习作的良好材料,海潮的涨落,南黄海无穷无尽的宝藏,南黄海蒸蒸日上的发展,黄海大桥的建造,风力发电,秸秆发电,潮汐发电无一不激发出学生们热爱家乡的真挚情感。不少娓娓动听、津津有味地说家乡的美。绘声绘色地描写家乡的美,究其因在于平时的诸多玩让学生们开阔了眼界。教师要善于捕捉活动过程中学生们的兴趣点、动情点和兴奋点,引导学生们去看,去听,去触摸,去想象,去表
达,用已有的词汇描绘眼前的景、此时的情。学生经历了鲜活的内心体验,才能引起文思之泉,想写乐写了。
2.指导学生从活动中取材
指导学生开展丰富多彩的班队活动和语文教学中的综合实践活动,既能提高学生的精神素养,为学校的精神文明建设构建和谐集体、和谐班级、和谐学校注入新的活力,又能为习作积累丰富的材料。但无论开展怎样的活动,都必须从增强学生的乐趣增加习作材料的角度着眼,力求班队活动的新、实、全、活。
首先是求新。所谓“新”,即要把班队活动的开展与增强学生的创新意识和培养学生的创新能力紧密结合起来。结合实践我们归纳出:活动的点子新,活动的过程新,那所获得的材料当然也就为之一新。其次是求“实”。所谓“实”,即要求所开展的活动要紧密结合学生的生活实际,坚持以生为本,要把活动的权利交给学生,让学生能够自己活动起来。如果整个活动教师不越俎代庖,学生的积极性必然空前高涨,就不会在活动中束手束脚,所获得的材料才是学生习作的真正的材料,那么写出来的文章才更富学生情感,语言才更趋于儿童化。再次是求“全”。所谓“全”,即活动能够让全体学生参与,应该充分地看到平时的活动往往被少数优等生“占”着,其程序也不利于少数问题学生和学困生个性特长的发展,不利于他们才华的施展,因此,活动内容乃至活动过程都必须降低难度,让学生能够真正参与到活动中来。最后是求“活”。所谓“活”,即活动善始善终要充满着童趣,充满着乐趣,充满着情趣。如果活动过于成人化,学生根本就不可能接受,另外,还要跟得上时代的步伐,正如每年的春晚节目一样,赵本山之所以能成为小品王,除去他的演技外,脚本的打造亦是很重要的。因此,老师要善于为小学生挖掘新的点子,只有这样才能点燃小学生新的智慧的火花。
3.启发学生在“闲谈”中取材
小学生作文的起步,关键是要“说”,小学生若能口若悬河,写出来的习作一般都会生动活泼且通顺流畅,所以教师必须把握“说”的原则,而不是提起作文就让学生苦思冥想地写。教师在提出写文章的要求时,总规定字数,只是在论流水帐,有的学生甚至写出过多不合文理又不合时宜的文章,这都是七拼八凑的结果。因此对于学生说,我们可以提出这样的要求:只要是从没见过的,只要是感到新鲜的,只要是你认为有启迪意义的,都可以去说。至于说给谁听,任其自然。
也许现在某些同学仍抱有侥幸心理,甚至个别同学还怀有考场上施展不轨以求蒙混过关的企图,所有这些都将是极其危险的,这种自欺欺人的做法往往是作茧自缚,结果是赔了夫人又折兵。借此机会,我提前奉劝全体同学恪守考风考纪,我不愿意看到任何同学因考试违纪受到校纪处分,因为新春佳节人人需要好心情,当然,有人胆敢顶风违纪,则我们必将重拳出击,严惩不怠!
各位老师,同学们:教学成绩的取得源自点滴的积累,思想道德的养成同样在于点滴的积累。一年以来,通过全校师生的共同努力,德育工作取得了不俗的成绩:以广播操、运动会、卫生宿舍、文化宿舍、星级宿舍评比、一二九大合唱、
家长会、拔河、长跑、跳绳等大型活动为载体,把德育的氛围营造得热烈而浓郁;校园常规管理工作、校园文化建设、团队工作等方面已经形成经验并在全市相关会议上作了交流;学生管理工作在日趋多变的新形势下,继续保持了100%的遵纪守法率,为文明单位和综合评估一等奖的获得加上了必不可少的砝码;此外即将过去的这一学期也是我校历年以来学巩固工作做得最好的学期。
成绩固然可喜,但我们也必须要正视所存在的问题。当前的问题主要有这样几个方面:第一,严重影响学生身心成长和学习成绩的不当的人际交往呈现上升趋势,且隐蔽性更强,隐患性更大。第二,受到社会非教育性的甚至负面教育性的形形现象的影响进一步加深,致使学生的思想更不稳定,容易丧失立场、放弃原则,结成团伙,铤而走险,共同犯错。第三,业余和课余时间的失控现象较为严重,不少同学自投罗网般地甘心让年轻的思想经受某些声色、营利场所的恶俗文化的玷污。第四,不少同学行为习惯依然处于被动的靠“逼”的不自觉状态,我们的常规水准确实比较过硬,但管理的过程依然是艰苦的:整个过程是学生会的主动检查和大部分同学被动应付检查之间的较量。而不是每个人自我行为要求和自觉修身养性的完美结合。只有认清这些问题并“每日参省乎己”,有则改之,无则加勉,我们的正确思想才能确立,高尚的品行才能形成。
关键词:变电站 防雷 接地 技术
中图分类号:TM6文献标识码: A
引言
变电站的接地和防雷问题在整个电力系统中具有非常重要的作用,其本身就具有复杂性的特点,变电站防雷接地技术对于电气设备的运行情况及人身安全保护有着直接性的影响。目前,随着电网规模的逐渐增大,电力系统也得到了日新月异的发展,相应的对于变电站接地防雷技术的要求也是越来越高。变电站防雷接地技术不到位将会使得变电设备遭到损害从而造成不安全事故发生,在一定程度上阻碍了电力系统的正常运行,甚至威胁到人们的生命安全。由此看来,变电站的接地防雷问题需要提到日程上来,从而确保电力系统正常稳定运行以及人身安全。
一、变电站防雷原则分析
在设计防雷措施时,要针对形成雷击的特点,从过压保护、内部保护以及外部保护等不同的方面来完成防护。
1、外部保护
外部保护也就是避雷网、避雷带和避雷针等过程的防雷体系,通过引下线将雷电流疏散到地下,从而使建筑物得到保护,防止雷击造成火灾等安全事故。
2、内部保护
当金属体遭受雷击时,在接闪的刹那就会有高的电压产生,此电压会和其他的大地金属体之间产生放电现象,也就是所谓的反击。所以内部保护主要就是将线路或信号沿线的过电压阻塞。这要求利用过电压保护器完成金属线路或信号线的等电位连接,避免雷击事故。
3、接地保护
接地保护是防雷措施的关键部分,无论是防护感应雷还是直击雷都需要接地来和大地联通,接地保护主要是指将雷电流产生的大量电荷泄散到大地,和大地中的电荷发生中和,所以,接地的好坏直接关系到防雷的有效与否。
二、变电站防雷接地技术分析
1、变电站直击雷防护技术
雷击现象对于变电站的安全生产影响更大,对于我国变电站的安全生产而言,做好对直击雷的防护工作仍然是变电站防雷技术工作的重中之重。因此,如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施,已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。变电站在直击雷的保护措施上一般使用避雷针或者避雷线。变电站在避雷线的缝制上应当做到能够保护处于较高位置的装备和设施。避雷针在变电站的雷电防护上可以做到在吸引雷电的同时安全地把电力放人大地中,从而更好地保护设备和器材.变电站的直击雷防护措施应当保证避雷针能够防止雷电的直击并把吸收的电力通过分配装置放人空气中;除此之外,避雷针的安装应当能够保证安装装置的绝缘并保证没有防雷方面的相关弱点,在屋顶上设置避雷针时应当遵守必要的条件和安装规定,在安装过程中应当不断加强防雷方面的薄弱环节;同时,变电站在直击雷的防护过程中应当避免当避雷针受到雷击时反击事故的发生。对于室外设备的安装及构架安全,变电站在避雷针的安装时应注意与变电站的电缆等容易引雷的装置的安装距离不小于5m,并与主接地网的距离不大于3m。对于电压等级较高的配电装置,因其绝缘等级较高,因此可以与避雷针同时安装,通过以上措施可以有效地减少雷击避雷针时反击事故的发生。变电站直击雷防护制度的建立,有助于保证变电站的安全运行,同时也可以促进直击雷防护技术的不断进步。变电站工作人员不但要熟悉变电站的直击雷防护方法,更应当注重技术的革新和正确运用。对于在变电站的直击雷防护过程中出现的违章行为,企业要建立相应的惩罚制度,在发现问题时要给予公开批评及严厉的处罚,从而更好地督促违章人员增强直击雷的防护意识以及安全生产的自觉性,对在直击雷防护过程中出现最犯不改的现象要从严处理。对于认真执行直击雷防护工作的侧止违章行为的变电站工作人员,企业要在精神、物质上给予表扬和奖励,从而更好地激发工作人员对于直击雷防护工作的积极性。
2、信号线路防雷技术
信号线路防雷技术主要包括以下几个方面:
2.1 通信线防雷。在通信线计人设备之前串联安装过电压保护器,抑制沿线路传到的过电压对设备造成危害。
2.2 设备间通信线路防雷。在设备间通信端口的两端分别安装信号防雷器。感应雷击会击毁端口设置,引起设备电子元件烧毁。装设信号防雷器能够防止过电压毁坏通信端口或设备电子元件。
2.3 载波线防雷。在载波到通信柜前安装双绞线信号防雷器,防止载波新路在高压场地感应雷电进人机房,对设备构成危害。
2.4 天馈线防雷。带有BNC或N接头的连接收发器GPS式中系统,在电缆进人同步装置屏前串联安装高频馈线防雷器,防止天馈线路从户外引人雷击过电压进人设备,对设备构成危害。
3、变电站的微机装置防护技术
雷电流产生的瞬变电磁场对变电站的微电子设备的干扰和损害尤为严重。因此,我国许多变电站在防雷工程的建设中常采用电磁屏蔽系统即徽机装置防护系统。这种系统在设备上要达到电磁兼容的标准要求。同时,在微电子元件的保护方式上采用过电压保护方式对微电子元件进行保护。此外,在微电子系统的电源回路和信号接口上通过安装限制器对电磁场带来的影响进行控制,从而保证微电子系统的正常运行。在变电站微电子系统的防雷过程中,如何合理、有效、经济地运用微机装置的防护技术是我国变电站防雷技术的重要组成部分,具有十分重大的理论意义和工程价值。
4、感应雷和侵入波的防护技术
电站对感应雷的防护措施,不仅要有良好的接地装置和安全距离,还应对雷电侵人波的过电压保护采取必要的措施:在线路进线侧、主变压器各侧进线处及各电压等级的母线上安装金属氧化物避雷器(MOA),有效地防止雷电波人侵产生的过电压对变电站设备造成损害。在雷电现象发生时强大的电磁波会对变电站的信息设备、电子仪器、电子回路产生干扰,从而造成信号失真、信息中断现象的发生。在电磁波干扰现象严重时甚至会使变电站的信息控制系统发生瘫痪。一旦这些先进的电子设备的信息控制系统无法正常工作,就会造成电路中断和电子设备故障,同时也会造成变电站配电系统的设备失灵以及停电等事故。其中,电磁波对于变电站高压配电以及耐压低电设备组成的变电站电力保护系统的危害较大。变电站内部的避雷器对于保护变电站设备不受电磁波的影响有着重要作用。变电站在对电磁波的防护过程中保证避雷器的数量和位置的合理配置,对于防止电磁波侵人变电站、电力设备的保护、电压保护都起着重要的作用。变电站在进行暖通工程的安装时,应当注意将进入变电站内的水管、风道、暖通空调等设备外壳进行防雷处理和防电磁处理,并将变电站内的金属门窗、钢筋水泥、金属吊顶等进行防电磁波处理,从而使变电站的室内电子设备能够处于一个电磁屏蔽状态的安全区域内,最终能够有效地防止电磁波对于变电站电子设备和电子系统的干扰和冲击。
5、变电站的防雷接地技术
为了避免雷电的危害,当设置符合要求的防雷设备后还需要根据具体的工作以及安全要求设置一个接地网,增设接地体在避雷器以及避雷针下面,或设置独立的接地体来讲雷电流泄散到大地,从而达到防雷保护的效果。单独的避雷针需要有独立的接地设备;需要将引下线焊接在建筑物的主筋和环形钢筋上,并且连接到室外接地体上,进而形成等位。为了使防雷装置具有高的可靠性,应设置两根或两根以上的引下线,当土壤的电阻系数较高时,为了使冲击接地电阻得到降低需要多跟引下线,引下线需要良好的电气接触和牢固的机械连接。变电站的接地防雷需要低于1 欧的电阻值。
结束语
总而言之,变电站的防雷接地技术是关系着整个电力系统的重要因素,防雷的效果如何在一定程度上决定着电网的运行情况的好坏。只有加强变电站防雷接地技术的完善和发展,才能更好的促进变电站功能的正常发挥。
参考文献:
[1]张荣. 变电站防雷接地系统施工的质量管理[J]. 中国新技术新产品,2010,18:92-93.
关键词:电力 配电 接地
中图分类号:F470.6 文献标识码:A 文章编号:
一、变电站接地
据相关资料显示:雷击等各种外部因素的影响,在不同程度上造成了变电站设备的损坏和影响,严重的危及着设备和人身的安全。例如,广西西湾曾在 2002 年遭遇雷击,烧毁了电站保护装置,阻碍了电站的正常运行,电站内部主机、接口等设备不得不进行重装。另外,灵峰变电站在 2007 年遭遇的雷击更是直接烧毁了电站的主控部分,给电站带来了很大的损失。通过分析以上案例我们发现,变电站自动化系统之所以遭遇雷击的主要原因是选用了不恰当的接地方式。从近几年的数据资料上来看,接地方式对变电站的正常运行起着越来越重要的作用,对防止变电站信号中断、死机卡机以及提高变电站运行速度有着积极的影响。
(一) 微机消谐小电流接地选线问题
在接地系统中会出现一些故障,当故障发生后故障线路的电流与非故障线路的电流会呈现出不一样的变化,最终会导致高次谐波分量方向相反。针对这种现象,电力人员一般都采用微机构成的谐波滤波器对故障线路和非故障线路中的高次谐波分量进行采集。采集完成后再利用继电器进行区分故障线路和非故障线路。
35KV变电站在运行过程中经常会出现误选问题,最终使得系统失去了自动选线作用。这个问题之所以会老是出现是因为高次谐波电流较小。在故障发生后,故障线路与非故障线路之间的高次谐波分量方向虽然相反,但是由于负荷电流的谐波电流较大,而高次谐波含量较小,最终导致误选。这是变电站运行中经常会遇到的问题,电力人员在电气运行过程中要加强对这一问题的防范,对于高次谐波含量较小的问题,要采取专门的先进的高精度设备对高次谐波含量进行测量,最终解决这个问题。
(二) TY——02型通用小电流单相接地选线问题
TY——02型通用单相接地系统单相接地选线装置是山东工业大学研制出来的。该装置主要是由主机以及信号电流探测器两部分构成。主机一般通过五根线与PT副边相连接。当电力系统在运行过程中出现故障的时候,主机可以通过PT向接地线路接地相注入信号电流。信号电流将沿着接地相流动最终流入大地。在电力运行中信号电流探测器主要是用来反映信号电流的,它没有反映工频以及谐波的功能。在系统中安装信号电流探测器可以迅速方便地对信号电流进行跟踪,最终找到接地线路。
TY——02型通用接地单相选线装置在变电站中应用十分广泛。通用性接地单相选线装置自身具有很多功能,优点突出。笔者经过调查发现,这一装置有三个优点:一是该装置适用于各种情况。包括最为典型的消弧线圈过补偿以及全补偿的情况;二是该装置结构简单。在装置过程中只需要五根线与PT副边相连接,在运行过程中不需要零序电流回路;三是清除故障的时间很短。该装置非常适合在无人值班的变电站运用,具备自动选线功能,同时能够实现远程通讯。
2.小电流接地选线
小电流接地选线是35KV变电站中经常用到的技术。小电流接地选线技术的主要目的是为了要精确选择故障线路。目前,在变电站运行中经常运用到的小电流接地选线技术主要有三种方式:一是谐波分析法,二是注入法,三是小波分析法。这三种方式运用非常普遍。接下来笔者就来详细论述这三种方法。
第一,谐波分析法。谐波分析法主要在单相接地后零序稳态信号的群体比幅比相法。比幅比相法是基本的理论依据,采用这种方式主要是相对原理。
第二,小波分析法。小波分析法是通过对零序电流小波变换的模值观察比较来实现故障选线。小波分析法在使用过程中要比上一种方式的效果更好,但是其本身也有致命的缺点。它自身信号非常弱,会受到现场的干扰。选线可靠性能依然不高。
第三,注入法。运用注入法的时候,附加设备很多,成本也非常高。在运用注入法的时候,会破坏整个供电系统的连续性。35KV变电站接地保护系统是变电站运行中不可缺少的装置。提升接地保护装置性能是保证电力人员安全高效地供电的前提。本文对接地保护系统中的各个装置进行了详细分析,要提升接地保护系统的整体性能,就需要对各种设备运用科学方法进行优化
二、配电系统接地保护
对于低压接地保护线路来说,主要的设计标准以及规范来说,主要为以下几点:配电线路的运输过程中必须具有短路的保护装置。电路中出现过载或者线路断裂接触地面时的保护。系统设计的宗旨是防止人体在直接或者间接触电时,对于人体免受电的伤害而设计的。这也是系统运行的根本性目标。
1 系统的主要介绍
对于接地系统来说,也有自己的主要适用范围和处理事故的方向。对于实际情况来说,接地保护系统主要适用于一般在配电变压器中性点不直接接触地面的供电系统中,在此目标范围内使用接地保护系统主要是为了保证当电气设备受到外界的环境干扰或者在绝缘层面损坏而产生的漏电或者其它方面的事故时保证对地电压不超过安全范围。保证了人在配电变压器附近工作时出现紧急状况而不发生意外触电事故。系统的主要方式有 IT 系统、TT 系统还有 TN 系统分为三类,主要的接地方式和目标不尽相同。
1.1 IT系统的接地方式
IT 系统的主要接地方式是分为两个部分,在电源侧或者可以叫做配电网侧不进行接地,也可以采取经高阻抗接地,其主要意思就是在供电的一端不采用接地因为电压在供入变压器之前电压的伏数会比一般的家用电压高很多,如果直接接地会造成严重的后果,即使接地也要运用高阻抗设备进行接地。而在负荷侧设备也可以叫做输出设备中,对于部分外漏的硬件设备比如电器设备的金属外壳等等可采用接地系统。因为,在系统中,如果在电器设备正常使用中,表层的金属导电外壳未采用任何的安全导电措施。那么在人体不经意或者在进行作业时如果接触到外壳时,通过人体的电流会经过线路,与地绝缘抗阻形成回路而发生触电行为。所以,在一般在外金属壳的电器中,必须采取防止因为间接接触低压没有接触地电网的触电行为。最直接或者最常用的方法便是使带有金属外壳的电器的金属外壳直接与地面接触。与大地紧紧的联系起来,降低事故的发生率。
1.2 TT系统
对于 TT 系统来说,于 IT 系统最大的不同在于,接地线的接入方式不同,在 TT 接地线保护系统中,电器的金属外壳的接地线于电力系统的接地线的接地点是无关的接地体。通俗的来说就是电器与电力系统之间的接地点完全不同,也不一样。TT 系统在实际的使用当中,多用于公用用户,像在现在的城中村当中的一些租户聚集区,也就是说未装配电变压器的直接引进外面的低压电源的小型用户端。实际操作中,不仅仅只是没有安装电变压器的小型用户需要 TT 系统。一些需要有抗干扰需求的客户同时也在采用 TT 系统。一般情况下,接地的工作接地电阻十分的小,家用电器的设备外壳带有一定的接地相电压的故障,对地的电压十分不稳定,有很大的几率发生电击事故的危险。所以,针对以上的种种情况。必须在实际的操作中采取间接接触发生触电的防护性措施。比较明确的意思就是增强接地电阻值,是电阻值得欧树达到国家的标准要求。
2.设计应注意的方面
在设计时,应该做好三个方面的计算,分别是线路负荷的计算,短路电流的计算和电压损失的计算。在线路负荷计算时,应该根据线路总的负荷功率,分段的算出线路上的电路。确定在设备的一些设备配件或者设备意外事故如导体截面和熔断器的电流量的主要依据。短路电流的计算时应该包括三相短路电流和接地故障电流两种。对于电压损失方面来说,牵扯的依据很多,如变压器距离的远近,导体截面的大小等等,所以,电压损失计算是比较复杂的。
结语
供配电系统接地保护总体的设计理念就是降低人们在日常使用电器时的触电几率。随着电力企业的不断完善,变电站逐渐开始自动化的演变,这种演变以施工用电和电气设备的增多为主要表现,因此,安全的接地方式成为变电站自动化系统的重要保障。
参考文献
关键词:风电;机组;过电压;防雷;接地;设计
中图分类号: TN827 文献标识码: A 文章编号:
0引言
本文主要是对风电系统中风电机组的过电压保护进行了比较全面的研究。然后通过湖北某风电工程实例进行分析,详细阐述了风电系统中风电机组的过电压保护及防雷接地的设计过程。对我国风力发电和风电场设计具有较好的指导意义。
1风电机组过电压保护及防雷接地
风电机组多安装在海岛、草原等风资源较好的空旷地带,为雷击多发地区,风电机塔筒很高,达到60~70 m甚至上百m(大容量机组),发电机组和相关控制驱动设备均处于高空位置,极易受雷击损坏,风电机出口电压大部分为690 V[3]。风电机组过电压保护及防雷接地主要应考虑直击雷保护、感应雷保护、基础接地系统设计、机组配套升压设备保护等4个方面。
1.1直击雷保护
风电机塔筒很高,极易受到雷击的损坏,因此对风力发电机应采取相应的防范措施。风力发电机组主要包括发电机、转子、齿轮箱(直驱机组无此部件)、变桨变速装置、偏航装置、液压系统、控制装置、叶片及支撑塔筒等。风电机机舱易遭受直击雷,应在适当位置,包括上方和两侧装设几支小避雷针,防止上方和两侧受到雷击,穿透舱壁,损坏内部设备。每个叶片顶端安装2个雷电接收器,以保证雷击时雷电能通过导线传导到叶片轮毂。尾舵也应沿外廓敷设导线,用来接闪和导通电流至水平轴。大型机组为减轻重量通常采用复合材料制造机舱外壳,则应在外面以网格形式装设兼作接闪和屏蔽之用的金属丝网,网孔不宜大于3 cm×3 cm~4 cm×4 cm,必要时再加大金属丝截面或缩小网孔。风轮与机舱间,水平轴与塔柱间,尾舵与水平轴间,以及其它旋转或活动部分间的连接导线需根据具体情况精心设计和安装,并宜采用2根,因为在长年运行中,因振动等作用力导致材料疲劳和断开,强大的雷电流就会通过轴承处的油膜放电,烧损轴承和主轴的接触部位,不用许久,经过几次雷击就会使这些部件损坏。上述各项连接使装置成为电气上的整体,各易击点受到直击雷时,都能保证顺利地以最近的路径沿塔柱引入接地装置,并流向大地。
1.2感应雷保护
感应雷的保护主要是对风电机组内易受感应雷击过电压破坏的设备加装过电压保护装置,在设备受到过电压侵袭时,保护装置能快速动作泄放能量,从而保护设备免受损坏。感应雷击过电压防护主要分为电源防雷和信号防雷。电源系统避雷过压保护措施采用3级防护,并安装电涌保护器。在安装电涌保护时,应遵循靠近被保护的设备,接地线就近接地的原则。风电机组电源入口部位应装设第1级电涌保护,将残压控制在
1.3接地系统
雷电流都是通过风电机本身的防雷装置,最终将电流引入接地装置,并流向大地。因此,风力发电机基础必须做好接地措施。根据IEC 62305-3以及进口风力发电机机组厂家的要求,单台风机冲击接地电阻需
1.4机组配套升压设备保护
风力发电机出口电压一般为690 V,需要通过箱式变压器将电压升高至10 kV或35 kV后送入升压站,而箱式变压器一般布置在风电机附近(大容量风电机配套变压器布置在风电机顶部机舱处),可不考虑直击雷问题。根据《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)规定,风电机升高电压设备工频接地电阻应≤4Ω[1]。风电机升高电压设备接地应充分利用风电机基础接地网。在配套升压变高压侧,为了防止雷电侵入波影响,在变压器高压侧安装氧化锌避雷器保护,同时可在低压侧安装第一级电涌保护器以有效地保护风电机组内部设备免受雷电侵入影响。2工程设计实例
下面以云南某风电场工程为例,对风电场过电压保护及防雷接地的设计进行阐述。本风电场共安装64台750 kW国产风电机组,采用两级升压方式。风电机出口电压为690 V,在每台风电机附近配套安装1台0·69/35 kV箱式变电站,根据布置情况,每20-22台风电机组成1个联合单元后,由3回35kV电缆线路送至升压站10kV开关柜。经升压站1台SZ10-63000/110主变压器再次升压至110 kV后送入系统。风电场位于海拔约2300~2800 m的高山上,风电机所在地一般由表土、风化岩、基岩3层组成,该地区岩性为片麻岩和石英岩,粹石土层中夹有云母,其电阻率都相应较高。根据土壤电阻率测试报告,其土壤电阻率为1000~4500Ωm,强风化岩电阻率为1500~27 000Ωm,基岩为5000~25 000Ωm。
2.1风电机过电压保护及防雷接地
风电机本身的防雷及过电压保护通常由风电机制造厂家在出厂前完成,但仍需要对其配套设备及基础进行防雷接地设计。根据IEC 62305-3规定,结合本工程的进口风力发电机机组厂家的要求[3],单台风电机冲击接地电阻需6 m(具体根据垂直极长度增加而相应加大)。环形水平接地扁钢及辐射水平接地扁钢主要起联接和均压作用,而扩散雷电流的任务主要由垂直接地极完成。
2.2箱式变电站过电压保护及防雷接地
根据规程要求,风电机配套箱式变电站接地网工频接地电阻应≤4Ω[1]。因此,考虑将箱变接地网与风电机接地网可靠连接成为一个整体,但由于本地区土壤电阻率高 ,需要根据地形情况,适当延伸单台风电机接地网或可靠连接附近风电机的接地网,以形成几个局部的接地网,使每个接地网均满足规程要求,达到箱式变电站防雷要求。
3结语
直击雷保护:所有可能遭受直击雷的部位应安装避雷针、铜绞线、钢绞线、钢丝网等导体,并连成整体,最后引入大地泄流。感应雷保护:风电机组及配套箱变内易受过电压破坏的设备,安装避雷器、防雷器或电涌保护器等设备。接地设计:根据风电机土壤电阻率情况、地形情况及厂家对接地电阻要求,对每台风电机单独进行分析计算。风电机的接地网应布置在接地冲击有效范围内,接地网需充分利用自然接地体(如钢筋网、基础管桩等),并适当结合其他方式:如采用降阻剂、深井、斜井等方式以降低接地电阻。机组配套升压设备:升压设备工频接地电阻应满足规程要求,同时,为了防止雷电从高压侧入侵,需在变压器高压侧安装氧化锌避雷器保护,同时可在低压侧安装第一级电涌保护器。
参考文献
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[3] Gamesa Eolica. Description of windturbine[M]. Spain Gemesa:Gamesa Eolica, 2003.
关键词:石油库;低压配电系统;防雷技术
作者简介:杨丽萍(1981~),四川省乐至县人,本科学历,中级职称,研究方向为油库加油站强弱电设计
由于我国对于石油库中低压配电技术的相关防雷技术设计没有法律法规上的硬性要求,因此,石油库的相关信息技术仍处于空白。但事实上,传统的石油库防雷设施技术落后,并存在很大的危害,而石油库低压配电即控制系统中的防雷技术具有重要的战略地位,并且能够很好地避免危害,提高防雷电效能,对于石油库的发展具有重要的意义。
1、石油库低压配电及控制系统防雷技术的重要性
1.1加强低压配电及控制系统的防雷技术提高了雷电防范效果
现如今,石油库主要使用传统避雷针方式来进行雷电规避,由于避雷针同石油库相关的电子设备运行原理相抗衡,使其不能高效地规避雷电。通过设计低压配电及控制系统中的防雷技术,不但使其与相关设备更好地融合在一起,更能降低看雷电电磁脉冲,降低过电压,使石油库本身的操作运行能顺利高效地进行,并减少雷电袭击事故的发生。
1.2加强低压配电及控制系统的防雷技术有利于延长相关设备的使用寿命
我们可以发现石油库使用避雷针会在无意中破坏相关设备的性能,具体而言,雷电主要的侵入途径是电源线和信号线,在控制系统中添加防雷技术,可以使通过导线的雷电电压和电流减少,从而保护设备,延长其使用年限。传统技术中的电源系统中设置相关避雷设备,使电源产生的电压安全排泻到地面,使电源设施能长久地使用。由此可知,雷电对石油库系统产生损坏的主要方式是感应雷。首先感应雷使石油库中的地电迅速升高,当系统电缆中的最大电阻小于升高后的电阻时,电缆就会因此产生大量电流,影响电缆两端的设备;其次,雷电会使石油库原有的防雷导体产生电磁场,从而影响石油库系统中的电缆正常运作,导致其生成对电缆两端设备有害的电压。因而加快石油库的低压配电及控制系统中的防雷技术成为当务之急。
2、石油库低压配电及控制系统防雷的措施
已知对于低压配电及控制系统的防雷设计主要通过对系统的外部和内部入手。所谓外部防雷措施就是通过对外部设备装置的设置;内部防雷措施即对相关电线、保护器的安装和通过合理的分布电线来实现。本文主要是分析低压配电和控制系统的防雷技术,即属于内部信息系统的防雷技术。
2.1石油库低压配电与控制系统的屏蔽式防雷技术
首先是对于雷击电压的信息屏蔽措施。针对直接雷击,要将保护重点放置于对石油库中钢油罐的信息系统中,对钢油罐经过的电流进行屏蔽电缆式的防雷措施。具体而言就是运用铠装屏蔽电缆,在电缆的两端进行接地设置,并将电缆放置进金属管中,屏蔽低频干扰,从而使雷电电流能就近汇流进地面,保护石油库中石油罐的系统装置安全。比如山南石油库将所有电源线、信号线做埋进地下的处理,并将这些电缆线放置进镀锌钢管中做屏蔽。防治雷击低频干扰。其次是对控制系统进行防雷屏蔽。在石油库的控制系统中,控制室是整个系统正常运作的指挥部,应采用无窗的设置,并将电气连接运用钢筋连接交点的方式,在室内设置保护接地环。如某石油库的控制室沿建筑物的屋角、屋檐、屋脊等易受雷电袭击的部位进行铺设,将控制室屋角设置成圆弧形,并与地网相连接,提高雷击产生的强电流顺利击穿避雷点进入大地。减少电流逗留造成的不良影响。最后同时通过综合布线的方式,将系统内的电源线和信号线的距离设置为相同的长度,以预制电磁波干扰。
2.2对低压配电及控制系统进行接地式的防雷技术
对于石油库的低压配电及控制系统的接地防雷设计中主要采取多点和浮地设计。浮地设计主要是通过将石油库系统中的工作设备同地表电缆系统保持连接的关系,使得强雷进入低压配电及控制系统时,系统中的电子系统不会承受太大的高压从而产生损坏。如设置电网,将接地体同地网连成一体,能保持良好的导电性能。
2.3对低压配电及控制系统进行均压式的防雷技术
雷电袭击发生时,往往会瞬间在电缆的某一部位产生高电流,使其同周边的金属设备、物体的电流产生电流差。如果这一瞬间电位差超过了这一片区的设备绝缘强度,就会在瞬间损坏设备。所以为了防止瞬间电位差的出现,应实现系统内的设备进行连接,安装等电位地网连接器,并同接地式的技术相结合。如对于电缆外皮和钢油罐上的信息系统的配线电缆外皮均用相同的材料进行敷设,并将接地的电阻统一设置≤4。
3、结论
由于石油库所属的重要战略地位,和其频发的雷电袭击概率,在设计低压配电及控制系统时,要时刻注意从外部保护、内部保护、电压保护和过压保护等几个保护方向入手,实现各部件的电位连接和接地性连接,系统电缆中相等的电压电阻,为雷电电流提供良好的通道,使其能够在不破坏设备的情况下,快速地通过低阻抗的通道流向地面,从而实现预防来电袭击的目的。
参考文献:
[1]李大亮,薛松.石油化工行业低压配电及控制系统的防雷技术分析[J].化学工程与装备,2015,08:243-245.
[2]罗意斓.自来水厂内部系统及设备的防雷技术措施分析[A].中国气象学会.第28届中国气象学会年会——S13雷电物理、监测预警和防护[C].中国气象学会:,2011:6.
[3]韩春娟.输气站防雷技术设计与研究[D].东北石油大学,2013.
关键词:低压供配电 防雷技术 接地
中图分类号: TM7 文献标识码: A
在雷电对设备造成的损害事故中,由电源线引入的雷电波占有相当大的比例,所以对电源线路的安全防护显得格外重要。雷电防护系统由三部分组成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。
一、电力线路的防雷与接地
1、输电线路的防雷与接地
输电线路的防雷,应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方式,并结合当地地区雷电活动的强弱、地形地貌特点及土壤电阻率高低等情况,通过技术经济比较,采用合理的防雷方式。
1)35kV线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设1km~2km的避雷线,同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线,或者安装线路金属氧化物避雷器。
2)110kV线路应全线架设避雷线,山区应采用双避雷线;但在年平均雷暴日数不超过15d或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设避雷线。
2、配电线路的防雷与接地
1)10kV裸导线线路
对于10kV裸导线线路,原则上可以采用避雷线进行防雷保护,但由于成本高,施工不方便,目前基本上都不采用避雷线,而是在一些雷电活动频繁的线段安装避雷器,同时按照要求做好杆塔的接地。
2)10kV绝缘线线路
对于架空绝缘线目前可采取以下防雷措施:
a.安装避雷线,此种方法避雷效果最好,但可行性和难度大,成本高。
b.提高线路绝缘子耐压水平,将10kV绝缘子换为防雷绝缘子,将大大提高防雷水平。
c.在多雷区或者按照一定档距安装线路避雷器,减少雷击断线事故。
d.延长闪烁路径,导致电弧容易熄灭,局部增加绝缘强度,如在导线与绝缘子相连处加强绝缘,以及采用长闪烁路径避雷器等。
e.局部剥离绝缘导线,使之局部成为裸导线,从而电弧能在剥离部分滑动,而不是固定在某一点烧蚀,同时也可为以后施工提供一个挂地线点。
3)低压配电线路
低压线路应从变压器出口处安装低压避雷器或击穿保险器,同时做好接地,接地装置的接地电阻不应大于4Ω。中性点直接接地的低压电力网中的中性线应在电源点接地。低压配电线路,在干线和分支线终端处应重复接地,每年重复接地装置的接地电阻应不大于10Ω,对于较长的线路,重复接地应不少于3处。
二、低压配电系统接地的形式
低压配电系统接地形式主要有TN系统、TT系统及IT系统,现就其分类及应用阐述如下:
1、TN系统:
电源中有一点(通常是中性点)直接接地,负荷侧的建筑物电气装置的外露导电部分,通过保护线(即PE线包括PEN线)与接地点连接的系统。按照中性线(N)与保护线的组合情况,TN系统又分为以下三种情况:
(1)TN-S系统,保护线与中性线分开(如图(1))。
(2)TN-C系统,保护线与中性线共用一线(如图(2))。
(3)TN-C-S系统,一部分保护线与中性线合一(如图(3))。
2、TT系统:
电源有一点(通常是中性点)直接接地,装置外露导电部分接至电气上与电源接地无关的接地板的系统。TT系统的电气装置各有其自己的接地极,正常时装置内的外露可接近导电部分为地电位,电源侧和各装置出现的故障电压不互窜。但发生接地故障时,因故障回路内包含两个接地电阻,故障回路阻抗较大,故障电流较小,一般不能用过电流保护兼作接地故障防护,为此必须装用剩余电流保护装置来切断电源。
3、IT系统:
是电源与接地绝缘或通过阻抗连接。而装置的外露导电部分则接地的系统。IT系统不引出中性线,在发生接地故障时由于不具备故障电流返回电源的通路,其故障电流仅为非故障相的对地电容电流,其值甚小,因此对地故障电压很低,不致引发事故。所以发生一个接地故障时,不需切断电源而使供电中断。但它一般不引出中性线,不能提供照明、控制等需用的220V电源,且其故障防护和维护管理较复杂,使其应用受到限制。
三 、低压供配电系统防漏电和防雷安全技术
低压供配电系统涉及千家万户,为了保障用户用电安全,我们有必要了解供配电系统相关的防漏电和防雷安全保护技术。
1、防漏电保护
装设漏电保护器不仅能防止人身触电事故的发生,而且可预防大的故障电流对用电设备的损伤,因而漏电保护器在低压供电系统中已经得到广泛的应用。
2、防雷电浪涌保护
供电系统的浪涌保护对于低压供电系统,浪涌引起的瞬态过电压(TVS)保护,最好采用分级保护的方式来完成。从供电系统的入口开始逐步进行浪涌能量的吸收,对瞬态过电压进行分阶段抑制。
第一级设置于总电房或建筑物总电源配电柜处,为泄流型SPD,承受大部分雷电能量冲击,应选用开关型SPD(Ⅰ级分类试验SPD)或限压型大通流容量SPD(Ⅱ级分类试验SPD),电压保护水平≤4kV。开关型SPD通流容量选择依规范要求应在15~25kA(10/350μs)之间,限压型大通流容量SPD通流容量应选择60~100kA(8/20μs)。
第二级设置于楼层分电源配电箱处,应采用限压型SPD,电源保护水平<2.5kV,通流容量40kA(8/20μs),与第一级SPD配合,将高压雷电脉限制在一个较低的电压水平,即达到一般用电设备的保护水平。
第三级设置于信息机房配电箱处,为限压型或复合型SPD,通流容量10~20kA(8/20μs),进一步将雷电流限制在较低的水平,其电压保水平依不同类型的SPD有不同的数值:一般在1~1.8kV之间。
第四级串联安装于UPS电源前端及需特殊保护的设备前端,为精细级保护SPD,通流容量10~20kA(8/20μs),其输出残压超低,一般在1kV以下,可满足设备精细保护要求。
3、均衡电位保护
为使建筑物内各点的电位均衡,避免由于电位差危害设备必须实行等电位联结保护。等电位联结是故障接地保护的一项基本措施,它有效地保证人身安全,减少电气火灾,减少设备电气事故。总等电位联结是将进线配电箱的保护母线或端子、接地干线、建筑物的公用设施管道(如煤气管道,金属给排水管,以及暖气,空调等金属管道等)、建筑物的金属结构(包括防雷接地装置)等汇接到进线配电箱近旁的总接地母排(总接地端子)并相互连接。当电气装置或电气装置某一部分的故障接地保护的条件不能满足时,可在局部范围内设置等电位联结。
4、防电磁感应保护
为减少雷电电磁干扰,进行屏蔽措施,将建筑物钢筋、金属构架、金属门窗、地板等均相互焊接或可靠连接在一起,形成一个“法拉第笼”,并与地网形成良好的电气连接。屏蔽中要注意对各种“洞”的密封,除门窗外,重点对入户的金属管道、通信线路,电力线缆入口作好屏蔽,各种线缆均要采取屏蔽措施。
架空电力线由站内终端杆引下后应更换为屏蔽电缆,室外通信电缆应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地,经测量,电缆屏蔽层一端接地时可将高频干扰电压降低一个数量级,两端接地时可以降低两个数量级。对于既有铠带又有屏蔽层的电缆应将铠带及屏蔽层同时接地,而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地10m以上,埋地深度应大于0.6m;非屏蔽电缆应穿镀锌钢管并水平埋地10m以上,钢管两端应良好接地,若在室外入口端将电力线与钢管间加接压敏电阻,防雷效果会更好。
四、结束语
雷电防护是个系统工程,雷电防护的中心内容是泄放和均衡的,为保障我们的防雷工作顺利开展,我们需要不断地总结积累供配电系统的知识,让电气系统知识更好地为防雷工作服务。
参考文献
[1] 唐林,江津.35kV线路防雷新技术应用研究[D].重庆大学,2004.
关键词:架空输电线路;接地设计;自动重合闸装置;接地电阻;杆塔接地设计
社会和经济的发展,需要输电线路完成更远距离传输和更高电压运行,这样的趋势导致了输电线路呈现了大型化和高空化的趋势,利用架空输电线路传输电能的距离将会越来越大,架空线路的电压也越来越高。架空输电线路具有易于施工,易于检修,成本低和工期短等一系列优点,是电力供应所采用的最主要的输电方式,由于架空输电线路处于暴露的大气环境中,经常会受到气象条件的直接影响,特别是高等级电压的架空输电线路会因高度较高而产生雷击跳闸的事故,因此,应该加强对架空输电线路防雷接地工作的研究和探讨。
1 架空输电线路雷击的探讨
1.1 雷击跳闸的分析
架空输电线路雷击跳闸主要有两种表现形式,其一是由于雷电直接击中架空输电线路或者杆塔,在架空输电线路内产生过电压,影响架空输电线路的安全和稳定。其二是由于雷电击中架空输电线路附近或杆塔时绕过避雷线产生电磁感应,在架空输电线路中产生电磁干扰。两种架空输电线路雷击跳闸都会影响线路的输电效果,造成巨大的电力灾害。
1.2 架空输电线路防雷的措施
首先,架空输电线路应该防直击雷,防止直击雷应该采取架空输电线路装设避雷线,使架空输电线路不受直击雷。其次,防止架空输电线路出现闪络,采用降低接地电阻和提高架空输电线路绝缘性等措施,杜绝架空输电线路产生闪络。其三,防止出现架空输电线路工频电弧,采用提高绝缘、降低接地电阻等方法,降低架空输电线路产生闪络后发生工频电弧的可能性。最后,架空输电线路防停电,采用适当措施确保架空输电线路出现雷击后不中断电力供应。
2 架空输电线路存在问题的原因
2.1 自然环境因素
架空输电线路接地电阻受到地形、地质条件、土壤等客观原因影响,在自然环境恶劣地区和地质条件复杂区域由于地质条件差、土壤干燥或土层过薄,造成架空输电线路或杆塔接地电阻高。
2.2 架空输电线路的设计因素
电网建设发展使一些电力设计单位在架空输电线路设计过程中难免会出现勘察不到位和设计不科学等现象,若电力设计电网不根据实际土壤电阻率进行验算,就会造成架空输电线路设计不适应实际情况,产生架空输电线路的设计偏差,容易使架空输电线路受到雷击的直接或间接的影响。
2.3 架空输电线路的施工因素
一些架空输电线路施工中,施工现场位于交通不便和土壤电阻率高的岩石区域,造成施工困难、填土不符合要求、接地装置内部连结时采未按要求进行焊接,极易在极端天气情况下产生雷击等现象。
3 设计好架空输电线路防雷接地的要点
3.1 做好架空输电线路杆塔接地的设计工作
在架空输电线路初步设计选线阶段,相关工作人员应到线路所在地区实地调查沿线雷电活动情况,尽量避开雷击频发地段,确定合理的线路方案。同时,勘测人员应对线路杆位的土壤电阻率进行逐基测量,为合理设计杆塔接地装置提供准确资料。最后,电气设计人员必须根据实际土壤电阻率数据进行验算,确定最适合现场情况的接地形式,并画出接地图纸。
3.2 降低架空输电线路的接地电阻
对于处在土壤电阻率较高地区的架空输电线路,可选择放射形接地方式、连续伸长接地体方式、外引接地方式、复合接地方式、换土方式、物理接地模式等接地装置降低杆塔的接地电阻。另外,也可采用加长接地极并使用降阻剂的方式降低杆塔冲击接地电阻。
3.3 架空输电线路施工中使用降阻剂
在架空输电线路接地系统中正确而适当地使用降阻剂,可以很快深入地面土壤,有效增大分散电流范围,适合在地形复杂其余、土壤电阻率较高和山区岩石地段使用。
综上所述,因为架空输电线路高度高,传输电压高,特别是架空输电线路系统复杂,这样的现状会引起架空输电线路经常受到雷击的困扰,并且会对整个输电网络产生极为严重的影响。根据可靠数据优于雷击产生的架空输电线路跳闸事故用绝缘体将输电线路固定在直立于地面的杆塔上用以传输电能的输电线路,它由导线、架空地线、杆塔、绝缘子串、接地装置等部分组成。运行统计数据表明,引起输电线路故障跳闸的原因很多,其中因雷击引起的跳闸次数约占总跳闸次数的60%以上,位居所有跳闸原因之首。因此,如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施,是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。然而,任何防雷系统都离不开接地,要做好架空输电线路防雷保护,其核心问题就是要做好接地。输电线路杆塔接地装置作为输电线路重要组成部分,作用是确保外来雷电流入地面,保护绝缘线路设备,减少线路雷击跳闸率。因此,确保接地装置完整性,是降低输电线路雷击跳闸率的主要措施。
[参考文献]