關(guān)于防雷技術(shù)創(chuàng)新思考

周建敏　惠良

摘 要：本文分析了當(dāng)前我國輸電線路因雷電問題導(dǎo)致線路故障的情況，探討了雷電過電壓的類別，并提出相應(yīng)的防雷技術(shù)，目的在于進(jìn)一步提高防雷水平，保證人們用電的穩(wěn)定與安全。

關(guān)鍵詞：防雷；技術(shù)；創(chuàng)新；思考

1 當(dāng)前我國輸電線路因雷電問題導(dǎo)致線路故障的情況

最近幾年，我國輸電線路經(jīng)常發(fā)生跳閘問題。由于輸電線路所途徑的區(qū)域雷電情況較為頻繁，如果線路的防雷水平較低，很容易因?yàn)槔纂娮饔枚l(fā)故障。表1為我國最近幾年線路平均跳閘率。

2 雷電過電壓的類別

結(jié)合過電壓的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，架空的輸電線路經(jīng)常發(fā)生的雷電過電壓可以被劃分成以下兩類：其一，雷擊情況出現(xiàn)在架空線路的周邊，經(jīng)過靜電感應(yīng)或者電磁感應(yīng)在輸電線路上形成電壓，被稱為感應(yīng)過電壓；其二，雷電直接擊在輸電線路上，被稱為直擊過電壓。

2.1 感應(yīng)過電壓

在雷電放電的先導(dǎo)通道內(nèi)，含有大量電荷，進(jìn)而對周邊的輸電線路形成靜電感應(yīng)，在輸電線路上累積了束縛電荷，并且把極性相反的電荷排斥到遠(yuǎn)處。當(dāng)雷電擊打到地面后，先導(dǎo)通道內(nèi)的電荷被中和，同時(shí)線路上的束縛電荷也變成自由電荷，導(dǎo)致電流波向兩面流動(dòng)。一般來講，雷電放電的先到通道同輸電的導(dǎo)線成垂直關(guān)系。

2.2 直擊過電壓

對于直擊過電壓來講，遵照線路被雷擊的位置，可以劃分成三個(gè)類別：其一，雷電直接擊中塔桿的頂端，也就是人們常所的反擊雷；其二，雷電繞過避雷線，直接擊打在導(dǎo)線上，被人們稱為繞擊雷；其三，雷電擊打在防雷線的中間位置。

3 防雷技術(shù)創(chuàng)新探究

當(dāng)前，全世界都在深入探究減少超高壓線路雷擊跳閘的頻率，一般選用的技術(shù)為增強(qiáng)絕緣特性，應(yīng)用合成的絕緣子，減小塔桿的接地電阻，加裝雙避雷線，裝置感應(yīng)底線，或者加裝避雷設(shè)備，可控放電避雷針等。

3.1 減小塔桿的接地電阻

對于塔桿的接地電阻來講，其同雷擊跳閘頻率之間存在密切的關(guān)聯(lián)。經(jīng)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，塔桿的接地電阻每提高10Ω-20Ω，則受到雷擊產(chǎn)生跳閘情況的次數(shù)會(huì)相應(yīng)提高50%-100%左右。相反，假如降低塔桿的接地電阻，則能夠良好的減少雷擊跳閘的頻率?，F(xiàn)今，降低塔桿接地電阻的方法主要包含以下幾種：其一，增多水平接地體的數(shù)量及長度；其二，延長接地，也就是把臨近的塔桿在地面下進(jìn)行連接；其三，引申接地，也就是把塔桿的接地延展到周邊的接地電阻帶位置；其四，合理應(yīng)用降阻劑。

3.2 應(yīng)用線路避雷設(shè)備

經(jīng)過試驗(yàn)分析及計(jì)算發(fā)現(xiàn)，把線路避雷設(shè)備應(yīng)用到雷電活動(dòng)較為頻繁的區(qū)域或者土壤電阻較高的地方，能夠良好的提高輸電線路的耐雷性能。最近幾年，美國GE公司、AEP公司級(jí)日本的電力企業(yè)多在一些雷電活動(dòng)較頻繁的區(qū)域加裝了輸電避雷設(shè)備，并獲取了優(yōu)良成果。我國也再一些經(jīng)濟(jì)相對較發(fā)達(dá)、并且雷電較多的地方，例如：華東、廣東等，加裝了輸電線路避雷裝置。

3.3 對線路的耦合地線進(jìn)行探究

想要增強(qiáng)線路的防雷能力，降低雷擊跳閘的次數(shù)，可以通過在導(dǎo)線下加裝耦合線的方法，特別是在一些塔桿接地電阻較高的線路，或者地質(zhì)環(huán)境較差，無法降低塔桿接地電阻情況時(shí)，加裝耦合地線可以當(dāng)塔桿發(fā)生雷擊時(shí)發(fā)揮分流、耦合的作用，縮減塔桿的絕緣子承載電壓，增強(qiáng)線路的耐雷性能。

3.4 加裝避雷針

某種雷電理論曾對雷電有如下解釋：雷電在對地面上的物體進(jìn)行放電時(shí)，其方法大致可以分為上行雷閃及下行雷閃。一般下行雷閃的電流幅度較高，約為30KA，坡度相對較高，約25KA/us，并且不存在繞擊的情況；而上行雷閃較為特殊的特點(diǎn)在于上行現(xiàn)代可以對地面的物體形成屏蔽功能，進(jìn)而減少放電期間地面物體的感應(yīng)電壓。加裝避雷針就是針對上行雷閃的特點(diǎn)，利用結(jié)構(gòu)設(shè)定，在需要時(shí)通過針尖形成放電脈沖，進(jìn)而保護(hù)輸電線路。

總而言之，對于雷電過電壓的分散情況來講，其受到氣候、地形等條件的影響較為嚴(yán)重。當(dāng)前，我國缺少較為全面的雷電預(yù)防技術(shù)，相關(guān)工作人員應(yīng)不斷提高自身的專業(yè)技能及綜合素養(yǎng)，深入對防雷技術(shù)進(jìn)行探討，勇于嘗試、大膽創(chuàng)新，從而提高輸電線路的防雷性能，保證人們用電的穩(wěn)定與安全。

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