基于不同觀念的電力線路防雷措施的改進(jìn)

【摘要】一直以來，細(xì)心觀察我們不難得知我國(guó)始終追隨著的是一種很傳統(tǒng)的防雷觀點(diǎn)模式，由此導(dǎo)致我國(guó)電力線路的雷電的相關(guān)問題仍然沒有從本質(zhì)的出發(fā)點(diǎn)改選和完善。但是其中關(guān)系到不同地區(qū)的不同的電力線路防雷的觀念，也很有可能會(huì)直接影響到可采取的防雷措施。面對(duì)雷電給我們帶來的直接或間接的破壞性影響。我們必須結(jié)合實(shí)際，并且從根本上探尋最切實(shí)可行的防護(hù)方法來保護(hù)我們的生命財(cái)產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】電力線路；防雷缺陷；防雷措施

一、前言

電力線路的應(yīng)用和防雷措施的改進(jìn)二者相輔相成，密不可分。我國(guó)電力只有保證了電力線路的合理應(yīng)用才能切實(shí)的為防雷措施提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其中，電力線路的傳統(tǒng)防雷模式是基于電力系統(tǒng)的雷電危害是云一地間線狀雷所造成，在一定半徑范圍內(nèi)雷電打擊在較高點(diǎn)的解釋的，所以現(xiàn)實(shí)要求我們以雷電機(jī)理為基本觀念提出對(duì)我國(guó)電力線路防雷措施的改善。

二、電力線路防雷過程中的缺陷

l、線路防雷措施的不足

《省近年10kV線路雷擊跳閘情況統(tǒng)計(jì)與地形參數(shù)分析報(bào)告》（以下簡(jiǎn)稱《報(bào)告》）對(duì)省2000—2005年間的10kV線路106次，雷擊跳閘事件中塔型、故障的相位、桿塔的地理位置等資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析?！秷?bào)告》按照以什的一般經(jīng)驗(yàn)，閃絡(luò)故障判將三相、兩相同時(shí)閃絡(luò)的雷擊故障歸結(jié)為反擊性閃絡(luò)故障，同時(shí)在反擊性的單相閃絡(luò)中，大致認(rèn)為左、中、右三相均等，而單純性中相閃絡(luò)也歸結(jié)為反擊性閃絡(luò)，且左、右兩相的單純性閃絡(luò)中分別有與中相閃絡(luò)一樣次數(shù)歸結(jié)為反擊性閃絡(luò)?！秷?bào)告》主要相關(guān)結(jié)論如下：

1.1在10kV雷擊故障中。單回水平或二角排列的，約有2/3是反擊性故障，而約1/3是繞擊性故障；雙回垂直、鼓形排列的，繞擊率在50%～60%。說明同桿雙回線路的繞擊性雷擊故障占到雷擊故障的1/2以上。1.2在10kV雷擊跳閘事件中。單回水平或三角分布的，約4/5是反擊性故障，而1/5是繞擊性故障；雙回垂直分布的繞擊率在60%～70%。說明同桿雙回線路的繞擊性雷擊故障占雷擊跳閘事件的2/3以上。

2、防雷工作的滯后性

現(xiàn)階段，我國(guó)年度的防雷工作計(jì)劃的制定都還是建立在上一年度的遭受雷擊數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果之上，也就是防雷工作都是根據(jù)以往的遭受雷擊的數(shù)據(jù)從而總結(jié)出高壓輸電線路的易擊區(qū)，然后再在易擊區(qū)安裝高壓輸電線路避雷器和架設(shè)地線等防雷措施。然而這些數(shù)據(jù)都是一些事后的數(shù)據(jù)，因此，在進(jìn)行防雷工作時(shí)缺乏相應(yīng)的預(yù)見性，這樣就會(huì)造成在第：二年雷雨季節(jié)的到來時(shí)，已經(jīng)安裝防雷設(shè)備的高壓輸電線路遭受雷擊的跳閘率非常低，而那些沒有安裝防雷設(shè)備的高壓輸電線路則受到了雷擊發(fā)

3、防雷工作的長(zhǎng)期性

要想提高我國(guó)高壓輸電線路的整體防雷水平，這需要一個(gè)較長(zhǎng)的周期，因此，對(duì)于每年防雷措施的改造工作，收集、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)于掌握我國(guó)運(yùn)行中的高壓輸電線路的防雷工作中的那些薄弱點(diǎn)有著重要的指導(dǎo)意義。

三、電力線路防雷措施以及改進(jìn)

1、減小雷電保護(hù)角直至采用負(fù)保護(hù)角傳統(tǒng)的雷電保護(hù)角指避雷線和邊相導(dǎo)線的連線與經(jīng)過避雷線的鉛垂線之間的夾角，其保護(hù)目的主要是保護(hù)導(dǎo)線不被雷擊中，實(shí)際上，這不但沒有把絕緣子串納人保護(hù)范圍，對(duì)導(dǎo)線也仍存在一定的繞擊可能，更無法對(duì)由側(cè)面擊來的“側(cè)擊”雷起到保護(hù)作用。減小雷電保護(hù)角直至采用適當(dāng)?shù)呢?fù)保護(hù)角，圖1右側(cè)為改進(jìn)后的桿塔結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)上端地線橫擔(dān)，使地線比導(dǎo)線更為“突出”，將其中的中心往外移，擴(kuò)大了上部包絡(luò)、覆蓋面積，不但可減少雷電對(duì)導(dǎo)線的繞擊，還將絕緣子串納入保護(hù)范圍，且可起到對(duì)“側(cè)擊”雷打擊的保護(hù)作用。

2、改變塔頭結(jié)構(gòu)，增大導(dǎo)線間及其對(duì)構(gòu)架部件間的空氣間距。在不改變桿身、桿塔基礎(chǔ)的情況下盡可能適度改變塔頭結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大導(dǎo)線間、導(dǎo)地線間、導(dǎo)線對(duì)桿塔構(gòu)件間的凈空距離，盡可能減少建弧率。

3、桿塔橫擔(dān)末端裝設(shè)避雷針。絕緣子是電力線路防雷的重點(diǎn)環(huán)節(jié)和部位，最容易受到雷電傷害且難以或無法恢復(fù)，應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)?？膳c桿塔上端的避雷針和導(dǎo)線上方的避雷線防范來自上方的“云一地”雷直接打擊同理，擴(kuò)大了其包絡(luò)、覆蓋面積，將導(dǎo)線、絕緣子串、相關(guān)金具及桿塔空氣間隙納入保護(hù)范圍，可起到防范“側(cè)擊”雷的作用。

4、裝設(shè)線路避雷器。裝設(shè)線路避雷器以設(shè)置雷電快速釋放通道。對(duì)易受雷擊且較為重要的線路區(qū)段或修復(fù)較為困難的桿塔（如大跨越或高塔桿塔）等，安裝線路避雷器。目前的氧化鋅線路避雷器性能穩(wěn)定可靠，能較好地發(fā)揮釋放雷電過電壓的作用，有效地保護(hù)線路絕緣子和導(dǎo)線不被雷電電弧損壞。

5、加強(qiáng)線路絕緣。增加絕緣子串的片數(shù)、改用大爬距懸式絕緣子、增大塔頭空氣間距，可提高線路的耐雷水平、降低建弧率，同時(shí)可提高線路的防污閃水平。

6、在導(dǎo)線下方裝設(shè)架空耦合地線或架設(shè)復(fù)合地線光纜。因耦合地線具有一定的分流作用和增大導(dǎo)地線之間耦合系數(shù)的作用，在架空輸電線路導(dǎo)線下方加設(shè)耦合地線，能提高線路的耐雷水平和降低雷擊跳閘率。因架空耦合地線處在低處并可較松馳架設(shè)，對(duì)桿塔的機(jī)械荷載增加不多，并不須增加造價(jià)。同時(shí)，光纖通信已成為很多供電企業(yè)電網(wǎng)自動(dòng)化及遠(yuǎn)方監(jiān)控等信息傳輸?shù)闹饕绞胶屯ǖ?，利用架空輸電線路通道桿塔加掛通信光纜，光纜懸掛在鋼絞線上，或使用光纖復(fù)合架空地線，將鋼絞線或復(fù)合地線與桿塔有效電氣連接，就可起到耦合地線的作用。

7、無線電干擾的影響。在架空送電線路中，由線路導(dǎo)線、絕緣子串和金具上的間隙火花放電、電暈都會(huì)產(chǎn)生無線電干擾。架空送電線路的無線電干擾通常受到設(shè)計(jì)與施工的因素，以及環(huán)境與氣象因素的影響，其中前者決定了無線電干擾的水平，后者使無線電干擾值產(chǎn)生較大變化，并對(duì)前者形成影響。

8、絕緣子串的首末端使用大直徑絕緣子。絕緣子串處在極不均勻電場(chǎng)中，如在絕緣子串的首末端使用大直徑絕緣子，尤如在絕緣子串兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)“屏障”來阻礙工頻及雷電壓在兩側(cè)電極疊加，產(chǎn)生的電暈放電電荷形成的帶電粒子運(yùn)動(dòng)并調(diào)整空間電荷分布，就如一般的“均壓環(huán)”作用，使絕緣子串所處電場(chǎng)較為均勻，不易擊穿，減少建弧率。在合成絕緣子串導(dǎo)線端安裝均壓環(huán)，而在橫擔(dān)地端安裝大外徑絕緣子。此措施不但能減少建弧率，對(duì)于雷電壓較強(qiáng)確實(shí)無法避免擊穿時(shí)，可使兩端絕緣子損壞而中間串不致?lián)p壞，特別是對(duì)外徑較小且一體性的合成絕緣子串來說，這一效果將會(huì)更好。如果端部大外徑絕緣子采用自爆式玻璃絕緣子，在受強(qiáng)電弧燒、灼損傷時(shí)會(huì)自爆，非常容易被發(fā)現(xiàn)，便于故障點(diǎn)的查找；如果在端部使用“可拆換大外徑硅橡膠合成絕緣片”，既可起到“屏障”作用，又可在強(qiáng)電場(chǎng)引發(fā)建弧，電弧燒、灼損后只更換“可拆換大外徑硅橡膠合成絕緣片”，而不需整根合成絕緣子更換。

結(jié)束語

我國(guó)傳統(tǒng)電力線路的防雷措施存在于不能完全解決雷電問題。這就要求我們針對(duì)現(xiàn)實(shí)中所出現(xiàn)的問題提出了電力線路防雷的改善措施，并且保持在原有的基礎(chǔ)上對(duì)傳統(tǒng)的防雷措施進(jìn)行完善，保持防雷效果良好。對(duì)于雷電對(duì)我們的生活的危害我們不可忽視。

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