論輸電線路綜合防雷優(yōu)化的設(shè)計

徐小明

摘要：輸電線路能否正常運(yùn)行受到很多因素的影響，包括外界環(huán)境以及天氣狀況的制約。例如，在自然界最為常見的現(xiàn)象之一就是雷電，在雷雨多發(fā)的夏季，就會由于雷擊事故造成輸電線路的運(yùn)行癱瘓，影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行的可靠性，同時影響人們正常的生產(chǎn)生活。筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，對輸電線路綜合防雷優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了分析，并分析了防雷設(shè)計的優(yōu)劣對輸電線路的影響等，意在保證輸電線路的安全、可靠運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：輸電線路；防雷設(shè)計；雷擊故障；優(yōu)化

1雷擊事故導(dǎo)致輸電線路故障的原因分析

輸電線路搭建的地理位置及環(huán)境往往較為復(fù)雜，多數(shù)位于山區(qū)或無人地區(qū)，有著復(fù)雜的自然環(huán)境，輸電線路涉及范圍廣，距離大，又多位于雷擊事故頻發(fā)的重災(zāi)區(qū)，相比之下更容易發(fā)生線路跳閘，進(jìn)而影響正常供電等問題。因此，必須重視輸電線路的防雷設(shè)計，準(zhǔn)確、及時的掌握輸電線路雷擊故障的原因，并采取相應(yīng)的解決措施，以保證輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)營。

輸電線路遭受雷擊后發(fā)生故障的原因具體分析來說就是因?yàn)椋豪自浦袔в泻芏嗟碾姾沙煞郑鄶?shù)時候會出現(xiàn)在數(shù)顯線路上空，通過地面的共同作用，雷云就會導(dǎo)致相對強(qiáng)大的電場的形成。一旦雷云在輸電線路桿塔上空經(jīng)過，由于桿塔高度相對較高，進(jìn)而就會較容易造成空氣絕緣受到損壞，為雷電向地面放電提供了一定的途徑。自此，通過輸電線路桿塔，電流就會以電流行波的形式放電，同時還會以電壓行波的方式沿著導(dǎo)線散播。但是，由此而產(chǎn)生的強(qiáng)大電流通過接地電子排除。雷擊過電壓會對絕緣子產(chǎn)生一定的破壞影響。當(dāng)絕緣子的閃絡(luò)電壓低于雷擊電流的電壓，架空輸電線路就會出現(xiàn)絕緣閃絡(luò)事故，進(jìn)而就會形成工頻電弧，輸電線路的系統(tǒng)保護(hù)就會發(fā)揮作用，通過電壓以及電流互感器等的信號，最終致使輸電線路跳閘故障的發(fā)生。

由本文可知，輸電線路綜合防雷設(shè)計的主要目的和重點(diǎn)就在于：降低雷擊事故的發(fā)生率；在無法避免雷擊事故的狀況下，盡量將雷擊電壓降低至外絕緣可承受的范圍內(nèi)。通過長期的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和實(shí)踐分析，掌握和了解雷擊頻發(fā)地帶以及桿塔和雷擊事故給輸電線路供電系統(tǒng)帶來的破壞和損失，進(jìn)而達(dá)到輸電線路綜合防雷設(shè)計的目的。輸電線路綜合防雷優(yōu)化設(shè)計工作相對復(fù)雜而又艱苦，亟待技術(shù)人員等各方面人員共同努力和協(xié)作，為輸電線路的耐雷水平的提高作出貢獻(xiàn)，進(jìn)而為電網(wǎng)供電的安全可靠運(yùn)行提供一定的保障。

2輸電線路的綜合防雷優(yōu)化設(shè)計措施

總結(jié)起來，輸電線路的綜合防雷優(yōu)化設(shè)計措施主要包括鋪設(shè)避雷線、應(yīng)用避雷器、提升輸電線路絕緣性能、強(qiáng)化降阻手段、做好線路運(yùn)輸管理等幾方面工作，具體分析如下：

2.1鋪設(shè)避雷線

在輸電線路上，鋪設(shè)避雷線可以避免雷擊向絕緣子放電，將雷電轉(zhuǎn)移到避雷線上，進(jìn)而有效減少了輸電線路遭受雷擊的幾率，引導(dǎo)電流通過桿塔以及接地設(shè)備傳到地面。同時還應(yīng)注意的是，到導(dǎo)線上方鋪設(shè)避雷線，直接接地。雷云經(jīng)過避雷線放電，通過避雷線，電流可以散播在地下。如果是 輸電線路，或以上，需全線鋪設(shè)避雷線。對于雷擊多發(fā)地區(qū)，雙避雷線的鋪設(shè)是必要手段，可以有效地隔離雷電，使其無法與導(dǎo)線直接接觸。同時，要想獲取更好的線路保護(hù)效果可盡量控制避雷角，避雷角越小，對線路保護(hù)越有利。

2.2避雷器及避雷針的合理應(yīng)用

輸電線路遭受雷擊會發(fā)生線路跳閘故障，在相對頻繁發(fā)生跳閘故障的地區(qū)，可選擇使用避雷器抵御雷擊事故。將避雷器設(shè)置在高壓輸電線路上對于防雷以及保護(hù)輸電線路的正常運(yùn)行有著無可取代的作用。一旦出現(xiàn)避雷器電壓低于桿塔以及導(dǎo)線電位差的狀況，避雷器可自動分流，不會出現(xiàn)絕緣子閃絡(luò)的問題。當(dāng)前，我國的部分地方已經(jīng)開始應(yīng)用和推廣避雷器，通過不斷的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，避雷器的運(yùn)行效果較為良好。但同時又因?yàn)楸芾灼鞯陌惭b成本太高，因此，要根據(jù)具體情況具體分析是否需要安裝避雷器，盡量避免不必要的浪費(fèi)。此外，還能夠有效避免雷擊以及輸電線路故障的辦法是選擇應(yīng)用氧化鋅避雷器來抑制感應(yīng)雷過電壓。

同其他相對普通的避雷器相比，氧化鋅避雷器性能好、質(zhì)量好，對輸電線路的保護(hù)來說，可減少由于雷擊對輸電線路造成的破壞。對于雷擊斷線這一問題，其解決辦法就是在絕緣子的部分絕緣層增置防弧金具，使雷擊過電壓僅限于絕緣子鐵腳與防弧金具間引起閃絡(luò)，工頻短路電弧的弧根也只能在防弧金具上燃燒，進(jìn)而起到保護(hù)導(dǎo)線的作用。

安裝特殊避雷針。防繞擊避雷針，在避雷線上加裝多組防繞擊避雷針、減小避雷線對導(dǎo)線的保護(hù)角，防止雷電繞擊導(dǎo)線。

頭部均壓避雷針多層短針散流集中接地裝置。

2.3優(yōu)化和提升輸電線路的絕緣性能

輸電線路的絕緣水平一定程度上影響和制約著其耐雷能力。所以，要想使得輸電線路的耐雷能力得到提升，首先應(yīng)做的是將輸電線路的絕緣強(qiáng)度維持在可控制范圍內(nèi)。類別不同的絕緣子的性能以及質(zhì)量問題是設(shè)計高壓輸電線路時首要考慮的問題。自潔性能較好的絕緣子材料能夠幫助提升輸電線路的防雷水平。此外，擴(kuò)大接地體的鋪設(shè)范圍一定程度上也能夠加大電流在地面的泄放面積。例如，我們可以在建筑物周邊等距離鋪設(shè)銅管，再將銅管焊接，這也是增強(qiáng)輸電線路的絕緣水平的有效措施。

2.4強(qiáng)化降阻手段，提升線路的耐雷水平

在我國，不同的地區(qū)桿塔的土壤電阻率各有不同。提高輸電線路的耐雷水平的辦法另一個辦法就是降低桿塔的接地電阻，該辦法安全、可靠。相對于土壤電阻率較高的地區(qū)，有很多降低桿塔的接地電阻的方法和手段，其中就包括了提高桿塔的埋設(shè)深度或是延長接地極的使用等等。都不同程度地將雷擊造成的損失減到最低，保證電網(wǎng)系統(tǒng)供電的正常運(yùn)行。

2.5做好線路運(yùn)輸管理工作

線路運(yùn)輸管理需要從具體情況出發(fā)，建立完善的防雷技術(shù)體系和管理制度。在著手進(jìn)行設(shè)計的前期：需對輸電線路鋪設(shè)環(huán)境以及地質(zhì)條件進(jìn)行充分的掌握和了解；還應(yīng)整理和搜集相關(guān)的雷害情況統(tǒng)計分析資料。要做好輸電線路的管理工作，要做到具體問題具體分析，以實(shí)際情況為依托，不斷完善和提升防雷技術(shù)，強(qiáng)化防雷手段。

做好防雷工作的關(guān)鍵在于要深入現(xiàn)場，設(shè)計要有針對性、有效性、可靠性。只有做好輸電線路的保護(hù)措施，才能為電網(wǎng)的安全、可靠運(yùn)行提供保障，保證人們的正常的生產(chǎn)生活有序進(jìn)行。此外，在選擇設(shè)計輸電線路的防雷措施的同時，也必須進(jìn)行雷點(diǎn)活動情況的收集，包括系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式以及輸電線路的絕緣情況，是否有自動重合閘或備用的自投裝置等各項(xiàng)條件的考慮。對于新投產(chǎn)的輸電線路，要做好驗(yàn)收工作。

最后，需要知道的是任何的防雷措施和設(shè)施都不是一勞永逸的，要經(jīng)過不斷的完善和改進(jìn)，勤于維護(hù)，有規(guī)律的進(jìn)行檢修，才能充分發(fā)揮其防雷的作用。同時，對輸電線路所遭受的雷擊資料和防雷措施的實(shí)際效果也要充分記錄，建立完整而詳實(shí)的原始資料，以便為今后線路防雷措施的完善提供依據(jù)，也方便為將來新建工程的防雷設(shè)計提供一定的依據(jù)和有價值的參考。

3結(jié)束語

總而言之，在輸電線路的運(yùn)行作業(yè)中故障多發(fā)，相關(guān)的技術(shù)人員需要做好對故障發(fā)生原因的分析和總結(jié)，積極的推廣應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備、減少故障的發(fā)生、盡量做到零故障、零隱患，同時也要做到及時的防護(hù)，防患的措施，更好的為社會和經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展以及人們生產(chǎn)生活的正常有序進(jìn)行提供相應(yīng)的保障。

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