輸電線路防雷方法

張 超

鹽城供電公司，江蘇 鹽城 224001

雷電是一種雄偉壯觀而又有點令人生畏的自然現(xiàn)象，它的危害體現(xiàn)在雷電的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)、過電壓效應(yīng)以及電磁效應(yīng)，當(dāng)它對大地產(chǎn)生放電時，便會造成巨大的破壞。我國是一個多自然災(zāi)害的國家，跟地理位置有著不可分割的關(guān)系，其中最為嚴(yán)重的是廣東省以南的地區(qū)，惠州、深圳、東莞一帶的雷電自然災(zāi)害已經(jīng)達(dá)到世界之最，這些地方是由于大氣層位置比較低所造成。在我國的東莞夏季5月～8月之間，由于雷電對輸電線路的破壞所帶來的一系列相關(guān)的經(jīng)濟(jì)虧損就接近當(dāng)季的GDP比例虧損度的6%，達(dá)到上千萬的經(jīng)濟(jì)損失。由于我國的輸電線路分布廣泛，而且大多數(shù)地處曠野，很容易遭到雷擊。當(dāng)雷電擊中電力線路時，雷電流需經(jīng)過電力線路泄入大地。即使雷電沒有擊中電力線路，當(dāng)雷擊發(fā)生后，導(dǎo)線上感應(yīng)的異號電荷失去束縛，向?qū)Ь€兩則流動，這些電流通過線路侵入變電站或襲擊電氣設(shè)備，在設(shè)備上形成過電壓。當(dāng)過電壓高于設(shè)備的額定雷電沖擊耐受電壓時，設(shè)備就會損壞。因此，對輸電線路加強(qiáng)防雷措施，不但可以減少由于雷電擊中輸電線路而引起的跳閘次數(shù)，還可以有效保護(hù)變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運行，是維持電力系統(tǒng)持續(xù)、可靠供電的重要環(huán)節(jié)。

1 輸電線路的防雷接地措施分析

首先，輸電線路中要架設(shè)避雷線。避雷線又稱架空地線，架設(shè)在桿塔頂部，一根或二根，用于防雷。通常當(dāng)雷電擊中輸電線路時，在輸電線路上將產(chǎn)生遠(yuǎn)高于線路額定電壓的“過電壓”，有時甚至達(dá)到幾百萬伏。它超過線路絕緣子串的抗電強(qiáng)度時，便會引起線路跳閘，甚至造成停電事故。然而，使用避雷線可以遮住輸電線路，使雷只落在避雷線上，并通過桿塔上的金屬部分和埋設(shè)在地下的接地裝置，使雷電流導(dǎo)入大地。一般來說，輸電線路的電壓愈高，采用避雷線的效果就愈好，因此在110kV～220kV及以上電壓等級的輸電線路應(yīng)全線架設(shè)避雷線。還有，避雷線應(yīng)在每個桿塔的地基處接地，因為在采用雙避雷線的超高壓輸電線路上，正常的輸送電流會在兩根避雷線之間組成閉合回路，而造成功率損耗，所以為了降低損耗，須將避雷線對地絕緣。同時，避雷線的保護(hù)效果還同它下方的導(dǎo)線與它所成的角度有關(guān)，一般在20°～30°之間。通常220kV和330kV雙避雷線線路最好做到20°左右，而500kV伏及以上的高壓線路的雙避雷線角度最好在15°以下。在架有兩根避雷線的情況下，很容易獲得較小的保護(hù)角，線路運行時的雷擊跳閘故障也相對較少，但建設(shè)投資較大，所以我國 近幾年建的220kV以下的輸電線路，大多數(shù)采用單根避雷線；其次，要降低桿塔的接地電阻。對于平原地帶的桿塔來說，任何一根桿塔都要配備接地裝置，并且要與避雷線連接，來提高輸電線路防雷的可靠性和實用性；對于一般高度的桿塔來說，為了提高線路耐雷水平與降低雷擊跳閘率，降低桿塔沖擊接地電阻是最有效和經(jīng)濟(jì)的方法，還要對同一條線路進(jìn)行逐段改造，把鄰近桿塔接地連接，來降低相鄰桿塔的接地電阻，并將桿塔延伸至周邊土壤電阻率較低的地方；對于山區(qū)地帶的桿塔來說，通常在4個桿塔的底部應(yīng)用打深井加降阻劑或采用長的輻射地線，來增加土壤與地線的接觸面積使電阻率降低，實現(xiàn)輸電線路的防雷?？傊?，降低桿塔接地電阻，并完善接地裝置，保證雷電產(chǎn)生的電流可靠的泄放到大地，是輸電線路運行中防雷的基礎(chǔ)。也是提高設(shè)備防雷經(jīng)濟(jì)、高效的方法；最后，要安裝自動重合閘。輸電線路除了要安裝防雷保護(hù)裝置外，還要安裝自動重合閘裝置，因為輸電線路的故障80%以上都是瞬時性的，輸電線路在遭受雷擊時，絕緣子發(fā)生閃絡(luò)就會造成跳閘，因此安裝自動重合閘裝置對降低輸電線路的雷擊事故率具有較好的效果，這樣就可以消除瞬時性故障，減少雷擊跳閘后停電的現(xiàn)象，確保持續(xù)供電。

2 輸電線路的維護(hù)

應(yīng)該對輸電線路進(jìn)行實時的管理與檢修。為了防止雷擊跳閘停電，在防雷技術(shù)上應(yīng)多做研究，輸電線路防雷設(shè)計的目的是提高線路的防雷性能，降低線路的雷擊跳閘率，還有就是對防雷設(shè)備的接地情況進(jìn)行檢察，還應(yīng)根據(jù)地形條件和氣候條件等綜合考慮運行方式；從實際出發(fā)實行輸電線路狀態(tài)檢修是電網(wǎng)發(fā)展的必然要求，也是輸電線路管理水平不斷提高的需要，如增加巡視站，清理線路旁的樹枝等；應(yīng)該盡量避免電能在輸電網(wǎng)中的損耗，電力網(wǎng)在實際運行中可能由于帶電設(shè)備絕緣不良而有漏電損耗。這種損耗可以通過加強(qiáng)電力網(wǎng)的維護(hù)工作來降低，維護(hù)工作主要是定期清掃線路、變壓器、斷路器等的絕緣子和絕緣套管等；應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)的運行方式、防止雷擊永久性故障和降低雷擊跳閘率，還要根據(jù)線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動的強(qiáng)弱、地形地貌特點、清理線路周圍的不利因素、加裝線路避雷器和接地電阻監(jiān)測等措施，以降低雷電天氣對輸電線路造成的危害。

3 結(jié)論

由此可見，隨著科技發(fā)展，生產(chǎn)和生活用電量越來越大，電已經(jīng)成為最重要的資源之一，如何保證電力的供應(yīng)對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。在電力輸送過程中，如何防雷顯得十分重要，防雷擊術(shù)的研究已經(jīng)取得了很大的發(fā)展，線路防雷的保護(hù)措施會越來越多。在實際中，輸電線路的防雷保護(hù)是一個系統(tǒng)工程，需要因地制宜，根據(jù)不同區(qū)域的地形地貌和氣候特點，合理地選擇防雷保護(hù)措施。如在高原山區(qū)，雷擊次數(shù)多，而且地形越惡劣的環(huán)境越嚴(yán)重，采用單一的避雷器不能產(chǎn)生很好的避雷效果，但是如果配上桿塔接地網(wǎng)的裝置就可以大大降低雷擊率，所以在輸電線路中桿塔接地網(wǎng)的裝置既可以在平原應(yīng)用還可以應(yīng)用在地質(zhì)惡劣的山上。輸電線路的管理和檢修也是必不可少的，輸電線路不同于一般的設(shè)備，它覆蓋范圍廣，而且大部分在室外，只要有任何一處損毀，就會影響到一個系統(tǒng)，所以線路的檢修和管理是影響供電穩(wěn)定性的重要環(huán)節(jié)。加強(qiáng)巡視，及時維護(hù)等，一定能有效地防止雷害事故，提高電網(wǎng)供電可靠性。