高壓輸電線路的防雷思考

宋年松++李杰++宋磊++汪潤(rùn)貴

摘 要：高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，在生產(chǎn)用電以及居民用電方面都有著十分重要的作用，但是，在雷雨天氣，雷電就會(huì)影響到高壓輸電線路的正常運(yùn)行，在這種背景下，分析高壓輸電線路的防雷技術(shù)對(duì)于保障高壓輸電線路的安全運(yùn)行，對(duì)人們用電安全性和穩(wěn)定性有著重要的作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 高壓輸電線路 防雷

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（b）-0071-01

1 高壓輸電線路防雷的重要意義

高壓輸電線路是電力系統(tǒng)運(yùn)行的主動(dòng)脈，起著連接用戶與變電站的作用，高壓輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)于供電可靠性與安全性有著直接的影響。一般情況下，高壓輸電電路都設(shè)置在空曠的野外區(qū)域，有著縱橫交錯(cuò)、走線長(zhǎng)的特征，因此，在遇到雷雨天氣后，高壓輸電線路很容易遭到雷擊的影響，一旦發(fā)生雷擊，高壓輸電線路就會(huì)出現(xiàn)保護(hù)跳閘，這就會(huì)影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

此外，雷擊電流也會(huì)通過輸電線路破壞到供電設(shè)備，這就會(huì)給電力企業(yè)帶來絕大的損失，在電力系統(tǒng)之中，高壓輸電線路對(duì)于絕緣性的要求是最高的，第二就是變電所，如果缺乏完善的保護(hù)，供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性就會(huì)遭受到不良的影響。因此，對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行防雷保護(hù)不但能夠防止線路受到破壞，也會(huì)提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，降低雷擊對(duì)于供電系統(tǒng)的危害，因此，做好高壓輸電線路的防雷保護(hù)工作有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

在設(shè)計(jì)防雷措施時(shí)，必須要綜合分析高壓輸電電路的運(yùn)行狀態(tài)、地形特點(diǎn)、地貌特征以及土壤電阻率等條件，綜合各項(xiàng)因素進(jìn)行選擇，降低高壓輸電線路運(yùn)行的雷擊跳閘率，提升總體的防雷性能。

2 高壓輸電線路受到雷擊的原因分析

2.1 桿塔問題

輸電線路水泥桿塔多使用鋼筋混凝土接地方式，在雷雨天氣，雷電就會(huì)通過鋼筋傳導(dǎo)到地下，這就很容易導(dǎo)致桿塔發(fā)生爆裂，特別是在桿塔本身具有裂縫的情況下，爆裂事件的發(fā)生率更高。為了降低雷擊對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行的不良影響，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要選擇質(zhì)量過硬的桿塔。

2.2 保護(hù)角度問題

如果保護(hù)角度過大，也會(huì)影響高壓輸電線路的防雷效果，有關(guān)規(guī)范中指出，在對(duì)220 kV及以上輸電線路設(shè)置避雷保護(hù)措施，需要將保護(hù)角度控制在20°以下，但是，由于各種因素的影響，很多高壓輸電線路保護(hù)角度并不理想，這也會(huì)增加雷擊概率。

2.3 絕緣子的問題

我國(guó)的防雷規(guī)范對(duì)于高壓輸電線路的絕緣子有確切的規(guī)定，嚴(yán)禁在雷擊高發(fā)區(qū)域安裝絕緣子，但是，很多設(shè)計(jì)人員并未考慮到這一問題，這就給高壓輸電線路的運(yùn)行埋下安全隱患。

2.4 接地裝置的問題

接地裝置的降阻與腐蝕也是引起高壓輸電線路雷擊問題的重要誘因，有關(guān)調(diào)查顯示，在很多地區(qū)，接地引下線腐蝕情況嚴(yán)重，如果未及時(shí)的改善，就會(huì)增加高壓輸電電路的雷擊概率。

3 高壓輸電電路的防雷措施

3.1 科學(xué)規(guī)劃線路走向

大自然的氣候環(huán)境雖然變化無窮，但是有一些規(guī)律能夠遵循，在設(shè)計(jì)防雷計(jì)劃時(shí)，就需要將地勢(shì)因素、地形因素與具體的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，找出容易遭受雷擊的區(qū)域，這些區(qū)域多為河谷地區(qū)、風(fēng)口位置、峽谷位置、森林、水庫(kù)。在設(shè)計(jì)防雷計(jì)劃時(shí)，需要避開這些區(qū)域，如果實(shí)在難以規(guī)避，就應(yīng)該科學(xué)的設(shè)置防雷保護(hù)措施。

3.2 安裝好避雷針

安裝避雷針是最常見的防雷措施，但是，如果安裝了避雷針就會(huì)在一定程度上增加高壓輸電線路的雷擊概率，且避雷針保護(hù)范圍也相對(duì)較小，基于這一因素，在安裝避雷針時(shí)，必須要綜合考慮高壓輸電線路的實(shí)際情況，防止由于感應(yīng)雷擊因素給高壓輸電線路造成損害。

3.3 設(shè)置避雷線或者避雷器

如果在高壓輸電線路中設(shè)置避雷線或者避雷器，那么在發(fā)生雷擊時(shí)，電流就會(huì)分別進(jìn)入地下和相鄰桿塔，在電流超過定值時(shí)，避雷線和避雷器就可以起到很好的分流效果，與此同時(shí)，在分流耦合作用的影響下，導(dǎo)線電位就會(huì)得到提升，此時(shí)，絕緣子也不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，這就可以起到良好的防雷效果。一般情況下，避雷線或者避雷器需要設(shè)置在易受到雷擊的區(qū)域之中，在安裝時(shí)，還要綜合考慮到具體的地形情況、線路運(yùn)行狀況與雷擊跳閘情況。

3.4 做好線路絕緣工作

在高壓輸電線路之中，部分地段為大跨越式高桿塔，此類高壓輸電線路受到雷擊的概率也相對(duì)較大，在雷雨天氣中，由于大跨越式高桿塔電位較高，因此，感應(yīng)電壓數(shù)值也會(huì)高于其他的高壓輸電線路，為了降低跳閘率，可以在適當(dāng)增加絕緣長(zhǎng)度，也可以應(yīng)用更多的絕緣子片數(shù)。

3.5 設(shè)置消雷器

消雷器是一種新型防雷裝置，這一裝備在我國(guó)高壓輸電線路中的應(yīng)用歷史并不長(zhǎng)，但是也取得了理想的運(yùn)行效果，雖然關(guān)于消雷器運(yùn)行理論的研究還不夠深入，但是，消雷器在實(shí)際的應(yīng)用過程中確實(shí)可以起到理想的防雷作用，其保護(hù)范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于避雷針，因此，也逐漸的被社會(huì)大眾接受。

3.6 應(yīng)用新型防雷技術(shù)

在電力技術(shù)的發(fā)展下，也出現(xiàn)了大量的新型防雷措施，主要有幾個(gè)類型：（1）增加避雷器數(shù)量。對(duì)于雷電活動(dòng)頻繁或者接地電阻存在困難的區(qū)域，可以增加避雷器數(shù)量，近些年來，GE公司與AEP公司研發(fā)出了一系列新型避雷器，取得了良好的應(yīng)用效果。（2）降低接地電阻。如果可以有效降低接地電阻，就可以防止桿塔電位的升高，采取該種措施再應(yīng)用避雷線即可取得理想的防雷效果。（3）設(shè)置耦合地線。為了提升高壓輸電線路的防雷效果，降低線路跳閘發(fā)生率，可以設(shè)置好耦合地線，特別是在地質(zhì)環(huán)境不好或者接地電阻較大的情況下，設(shè)置耦合地線可以很好的分流電流，從而提升高壓輸電線路的抗雷擊能力。

在應(yīng)用新型防雷技術(shù)，需要根據(jù)高壓輸電線路的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，為此，工作人員必須要做好考察工作，提升防雷技術(shù)應(yīng)用的針對(duì)性。舉例來說，對(duì)于接地電阻較高的桿塔，工作人員在進(jìn)行實(shí)地考察后，就可以靈活采取避雷針、避雷器的防雷措施。同時(shí)，在進(jìn)行防雷改造時(shí)，工作人員需要對(duì)高壓輸電線路的電壓值與接地電阻值進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上合理設(shè)置避雷器與避雷針，只有堅(jiān)持針對(duì)性的改造原則，才能夠有效提升高壓輸電線路的防雷效果。

4 結(jié)語

總而言之，在電力企業(yè)的發(fā)展與國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)步之下，人們對(duì)于用電安全性和穩(wěn)定性的要求也越來越高，高壓輸電線路的防雷技術(shù)也取得了一定的成果，但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比而言，這些防雷技術(shù)還存在一些弊端，在未來階段下，需要加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的研究，根據(jù)高壓輸電線路的地理位置與運(yùn)行情況合理的選擇防雷技術(shù)，這樣才能夠有效提升高壓輸電線路的防雷效果。

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