輸電線路防雷技術(shù)的探討

【摘 要】輸電線路的安裝隨著電力能源的應(yīng)用需求的提高也逐漸增加，輸電線路安裝之后經(jīng)常會發(fā)生事故，基本的事故為雷擊。由于雷擊是一種自然現(xiàn)象，不同地區(qū)，不同季節(jié)的發(fā)生頻率不一，所以解決起來難度較低，針對我國目前防雷舉措的現(xiàn)狀，筆者提出了部分防雷意見，以供相關(guān)電力工作人員的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；防雷措施；輸電線路

引言

輸電線路和輸電設(shè)備受到建設(shè)的需要，經(jīng)常是露天安裝，受到自然環(huán)境的影響程度也就相對比較大。對于輸電線路而言，最主要的天氣影響即為雷擊。雷擊產(chǎn)生的強電流與輸電線連接時可能致使輸電線路毀壞，影響電力系統(tǒng)的正常運作，同時也可能引發(fā)火災(zāi)，或者帶來相應(yīng)的生命財產(chǎn)損失。由于我國幅員遼闊，電力需求比較大，因此受到不同環(huán)境和地質(zhì)經(jīng)濟等因素的影響，輸電線路安裝的質(zhì)量也不同，引發(fā)的事故程度不同，引發(fā)的事故原因也不同，由于原因不明確，所以對于輸電線路的防雷技術(shù)的研究難度相對來說比較大。

下面將對不同地區(qū)的輸電線路雷擊引發(fā)原因進行科學(xué)的概括，只有明確了事故發(fā)生的原因，才能具體問題具體分析，提出進一步的防雷措施。

1、雷害原因分析

輸電線路雷擊閃電是由雷云放電造成的過電壓通過線路桿塔建立放電通道，導(dǎo)致線路絕緣擊穿，這種過電壓也稱為大氣過電壓，可分為直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓。雷擊主要是通過建立一個放電泄流通道，從而使大地感應(yīng)電荷中和雷云中的異種電荷，因此雷擊和接地裝置的完好性有直接的關(guān)系。

輸電線路基本受到直擊雷電的影響，直擊雷又分為反擊和繞擊，都嚴重危害線路安全運行。在制定防雷措施之前，應(yīng)該對該地的主要雷擊類型進行系統(tǒng)的把握，只有這樣才能具體問題具體分析，使得制定的防雷舉措合理有效。

同時反擊雷也是一種常見的現(xiàn)象，它主要與絕緣強度和桿塔接地電阻有關(guān)，一般發(fā)生在絕緣弱相，無固定閃絡(luò)相別，所以對于反擊雷過電壓應(yīng)采取降低桿塔接地電阻，加強絕緣，提高耐雷水平。繞擊雷過電壓是雷電繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線而出現(xiàn)的雷過電壓，主要與雷電流幅值，線路防雷保護方式，桿塔高度，特殊地形有關(guān)，主要發(fā)生在兩邊相。目前對繞擊雷過電壓采取的主要措施是減少避雷線保護角，安裝避雷器等。

經(jīng)過電力工作者多年工作經(jīng)驗的積累和相關(guān)數(shù)據(jù)的研究，基本可以確定不同地形的雷擊發(fā)生概率不同，而且雷擊的具體種類也相應(yīng)的有所差異，比如山區(qū)線路由于地形因素的影響和有效高度的增加，繞擊率較高；平原，丘陵地區(qū)的線路則以反擊為主。所以針對不同的地形也應(yīng)該采取區(qū)別的防雷措施。

雷擊現(xiàn)象的發(fā)生概率和發(fā)生類型是由多種原因?qū)е滦纬傻?，只有進行實地的考察和具體數(shù)據(jù)的分析，才能基本的進行雷擊類型和概率的確定，因此工作人員需要進行必要的實地考察。

2、防雷措施

防雷措施的制定主要是為了降低輸電線路的受到雷擊影響的概率，保證電力系統(tǒng)安全有效的運行。而輸電線路受到雷擊的影響概率時因地而異的。所以，防雷措施的制定是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，需要考慮到線路經(jīng)過地區(qū)的地質(zhì)條件、氣候條件、土壤構(gòu)成。社會經(jīng)濟條件等等。同時防雷措施的制定還應(yīng)該從經(jīng)濟角度出發(fā)，盡量減少不必要的經(jīng)濟支出，節(jié)約電力系統(tǒng)的投資成本，為此，除去安裝必要的防雷裝置以外，還應(yīng)該注意以下幾個具體的環(huán)節(jié)。

2.1減小外邊相避雷線的保護角或者采用負角保護

忽略了山坡對防雷保護角的影響，則造成了桿塔防雷保護角不能滿足防雷設(shè)計的實際要求，增加了線路閃絡(luò)次數(shù)，影響了電網(wǎng)安全運行。針對山區(qū)運行線路容易受繞擊的情況，建議采用有效屏蔽角公式計算校驗桿塔有效保護角，以便設(shè)計時針對保護角偏大情況采取相應(yīng)措施減少雷電繞擊概率。

2.2加強絕緣和采用不平衡絕緣方式

在雷電活動強烈地段、大跨越高桿塔及進線段，應(yīng)增加絕緣子片數(shù)。通過適當增加絕緣子片數(shù)，增大導(dǎo)線和避雷線間的距離，達到加強絕緣的目的。隨著同桿塔架設(shè)雙回線路的不斷出現(xiàn)，當普通的防雷措施不能滿足要求時，采用不平衡絕緣方式可避免雙回線路在遭受雷擊時同時跳閘。其原理是兩回路的絕緣子片數(shù)不同，遇到雷擊情況時，絕緣子片數(shù)少的一回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當于避雷線，增加了對另一回路導(dǎo)線的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不發(fā)生閃絡(luò)，保持連續(xù)供電。

2.3接地裝置的處理

a.高壓輸電線路耐雷水平隨桿塔接地電阻的增加而降低。對土壤電阻率較高地區(qū)，應(yīng)選擇更換接地網(wǎng)形式和置換土壤的方法，達到降阻。在雷雨季節(jié)前，對雷擊多發(fā)區(qū)域線路應(yīng)按規(guī)程要求的方法，進行桿塔接地電阻測量；b.接地裝置埋深，要求大于0.6m。由于接地裝置是深埋于地下的，所以要求工作人員要做好防腐的工作處理，同時應(yīng)該進行定期的檢查，確保接地裝置沒有被人為破壞。同時對于地下線路的挖掘還需要進行相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)督，只有符合質(zhì)量標準的才能進行下一步的線路安裝，對于不合格的挖掘工作應(yīng)該及時指出，限期整改，整改合格后才能繼續(xù)施工。c.降低桿塔接地電阻，還需要確保架空地線、接地引下線、地網(wǎng)相互之間的良好連接。

2.4安裝避雷器

避雷線的架設(shè)在一定程度上降低了導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓，但不是完全消除，這就要求安裝避雷器來將雷電流泄放到大地，從而限制過電壓，保障輸電線路及設(shè)備的安全。

2.5裝設(shè)自動重合閘裝置

由于線路絕緣具有自恢復(fù)性能，大多數(shù)雷擊造成的閃絡(luò)事故在線路跳閘后能夠自行消除。因此，安裝自動重合閘裝置對于降低線路的雷擊事故率具有較好的效果。

2.6加強雷電監(jiān)測，消除設(shè)備隱患

雷擊閃絡(luò)中單相閃絡(luò)機會最多，閃絡(luò)地點也是一基桿塔比較多見，但有時也有連續(xù)幾基同時閃絡(luò)，或相隔幾基閃絡(luò)的。所以，故障巡查時，不能只查到一個故障點就結(jié)束故障巡視，而應(yīng)把全區(qū)段查完。對110kV及以上輸電線路可以應(yīng)用雷電定位系統(tǒng)，雷電定位系統(tǒng)是一種全自動實時雷電監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是可以實現(xiàn)機械自動雷電監(jiān)測，根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果能夠準確快速的定位故障發(fā)生點，提高了工作效率。同時人們可以根據(jù)自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的分析，總結(jié)經(jīng)驗，通過自動化系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)具有更高的準確性和可靠性。最后，通過自動監(jiān)測系統(tǒng)的安裝能夠減少工作人員的工作量，節(jié)省電力系統(tǒng)的勞務(wù)成本輸出。

3、結(jié)語

綜上所述，輸電線路的雷擊現(xiàn)象是一種自能減少而不能杜絕的客觀存在現(xiàn)象，首先人們應(yīng)該對于雷擊現(xiàn)象樹立正確意識，提高防雷的安全認識，其次，應(yīng)該對不同地區(qū)的輸電線路進行實地的考察，提出合理的防雷措施，最后防雷措施的安裝應(yīng)該在統(tǒng)籌兼顧的基本指導(dǎo)思想下展開，保證防雷措施既能保證電力系統(tǒng)的安全運行又能節(jié)省電力系統(tǒng)的資金投入。這需要廣大電力工作者不斷總結(jié)經(jīng)驗，并進行必要的知識理論學(xué)習，只有這樣才能逐漸完善輸電線路的防雷技術(shù)。

參考文獻

[1]丁頌聲.淺談高壓輸電線路的防雷[J].科技資訊，2007(10)

[2]郭春宇.淺析送電線路的防雷措施[J].民營科技，2009(10)

[3]毛和君.輸電線路雷害原因分析及防雷技術(shù)研究[J].中國科技信息，2007(16)