對高壓送電線路設(shè)計防雷措施的探討

【摘要】隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力市場的需求也在不斷加大，電力用戶對于供電質(zhì)量的要求也越來越高。高壓送電線路是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，尤其是隨著現(xiàn)代化城市電網(wǎng)建設(shè)進程的不斷加深，高壓送電線路應(yīng)用越來越廣泛，所具有的重要性也愈發(fā)突顯。基于此，本文以《對高壓送電線路設(shè)計防雷措施的探討》為題，首先對對高壓送電線路的防雷設(shè)計原則進行了分析，其次分析了高壓送電線路雷擊導(dǎo)致跳閘的原因，然后探討了高壓送電線路設(shè)計中應(yīng)采用的防雷措施，最后對全文進行了簡單的總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】高壓送電線路設(shè)計；危害；原因；防雷措施

電網(wǎng)建設(shè)進程的不斷加快，使得電力系統(tǒng)中的隱患也在不斷增多，加上其它各類因素的影響，使得高壓送電線路出現(xiàn)故障的次數(shù)愈加頻繁，從而對整個電力系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。其中高壓送電線路受雷擊而產(chǎn)生的故障較為常見，危害也較為嚴(yán)重。因此，我們必須高度重視這一情況，充分認識到高壓送電線路發(fā)生雷擊故障后產(chǎn)生的危害，并認真分析線路受雷擊的原因，從而采取有效的防雷措施，以此確保高壓送電線路的正常運行，提高供電質(zhì)量。

1、設(shè)計防雷措施的原則

對于送電線路來講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由于大氣雷電活動的隨機性和復(fù)雜性，目前世界上對輸電線路雷害的認識研究還有諸多未知的成分。進行高壓送電線路設(shè)計時要全面考慮，綜合分析每一條線路的具體情況，通過安全、經(jīng)濟、質(zhì)量比較，選取有針對性的防雷設(shè)計技術(shù)措施，以達到提高供電可靠性的目的。線路防雷保護首先在于抓好基礎(chǔ)工作，目前國內(nèi)外在雷電防護手段上并沒有出現(xiàn)根本的變化，很大程度上要依賴傳統(tǒng)的技術(shù)措施，只要運用得好，仍然是可以信賴的。對已投運的線路，應(yīng)結(jié)合地區(qū)的地貌、地形、地質(zhì)以及土壤狀況與接地電阻的合理水平給出正確的評價，找出可能存在薄弱環(huán)節(jié)或缺陷，因地制宜地采取措施[1]。

2、高壓送電線路雷擊跳閘原因分析

2.1高壓送電線路反擊原因分析 在雷雨天氣，雷電擊中線路桿塔或是避雷線上，其電流通過線路桿塔和接地體進入了大地中，不會對周邊環(huán)境產(chǎn)生影響。但是，由于雷電電流在通過線路桿塔和接地體時，會提高塔體電壓，使得塔體電壓與導(dǎo)線電壓產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，若是產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓超出送電線路絕緣閃絡(luò)電壓值，那么就會發(fā)生閃絡(luò)，又稱為反擊閃絡(luò)，從而造成送電線路雷擊跳閘。

2.2高壓送電線路繞擊原因分析 天空中的雷電繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線，從而產(chǎn)生雷電繞擊情況，導(dǎo)致送電線路雷擊跳閘。根據(jù)長期對高壓送電線路運行情況了解以及進行相關(guān)試驗、測試得出證明，產(chǎn)生雷電繞擊情況與高壓送電線路所處區(qū)域位置、地質(zhì)地形情況、桿塔高度以及導(dǎo)線保護角等方面有著緊密關(guān)聯(lián)。由于一些高壓送電線路需要經(jīng)過地形復(fù)雜、雷電活動頻繁、土壤電阻率高的山區(qū)，而在山區(qū)進行高壓送電線路設(shè)計時，又不可避免會遇上線路走向出現(xiàn)大跨度、桿位高差大等情況，增加了高壓送電線路受雷擊概率，加劇了高壓送電線路的線損程度，不僅使得供電質(zhì)量得不到保障，還對人們?nèi)罕姷娜粘Ｉa(chǎn)生活以及供電企業(yè)的經(jīng)濟效益造成了嚴(yán)重影響[2]。

3、高壓送電線路設(shè)計防雷措施探討

3.1提高高壓送電線路的絕緣水平

高壓送電線路的絕緣水平直接影響著其耐雷水平，采用科學(xué)的檢測手段，加強零值絕緣子的檢測，以此確保高壓送電線路的絕緣強度符合標(biāo)準(zhǔn)，同時這也是確保線路耐雷水平的重要措施。通常在設(shè)計高壓送電線路時，應(yīng)結(jié)合工程實際情況，對比各種絕緣子性能，分析其特性，以便選擇最佳的絕緣子。當(dāng)前，由于玻璃絕緣子具有良好的耐電弧性、不易老化等優(yōu)點，因而在高壓送電線路設(shè)計中被廣泛應(yīng)用。

3.2降低桿塔接地電阻

如果要確保雷電電流流順利接入大地中，高壓送電線路桿塔就必須接地，為了提高送電線路的抗雷擊性能，就應(yīng)盡量采取有效的方法降低送電線路桿塔的接地電阻。高壓送電線路接地電阻值大小直接影響著其耐雷水平。要想降低桿塔接地電阻就必須對桿塔區(qū)域的土壤電阻率情況有充分的了解，這樣才能采取有效的手段來降低桿塔接地電阻。降低桿塔接地電阻的方法較多，而能夠獲取最好效果的方法就是對送電線路桿塔接地進行改良，主要能從以下幾方面著手：第一，選擇更好的送電線路桿塔接地材料。采用新型接地材料，例如優(yōu)質(zhì)的非金屬接地模塊。相較于傳統(tǒng)接地材料，非金屬接地模塊具有適用地區(qū)廣、成本經(jīng)濟性好、施工方便、占地小、吸濕性強、保濕特性，抗電流沖擊能力強，耐溫差性能強等特征和優(yōu)勢，能夠最大程度降低接地電阻，不僅提高了接地效率，還保證了接地體的穩(wěn)定性。第二，采用新型降阻劑。傳統(tǒng)的降低接地電阻的方法較多，但是均存在一定的缺陷，隨著時代發(fā)展，已經(jīng)不再適用。而采用新型降阻劑的方法，能夠起到較好的防雷擊、防干擾、防靜電作用。

3.3安裝線路避雷器

在高壓送電線路桿塔上安裝避雷器，這樣在線路受到雷擊后，雷擊電流超過規(guī)定值時，通過避雷器能夠?qū)⒗纂婋娏鞣至?，一部分分流到相鄰的桿塔，另外一部分分流進入大地中，從而保證絕緣子不會發(fā)生閃絡(luò)。線路避雷器的材料主要為金屬氧化物，該材料具有吸收各種雷電過電壓并操作過電壓的能力。當(dāng)前，高壓送電線路中常用的避雷器主要有兩種，分別是無間隙型避雷器和帶串聯(lián)間隙型避雷器。其中無間隙型避雷器直接與導(dǎo)線相連接，是基于電站型避雷器而創(chuàng)新出的新產(chǎn)品，具有眾多優(yōu)點，包括無放電時延、吸收沖擊能量可靠、避雷器本體完全不帶電等；而帶串聯(lián)間隙型避雷器是通過空氣間隙與導(dǎo)線相連接，主要具有使用壽命長、可靠性高等優(yōu)點。而兩者中又以帶串聯(lián)間隙型避雷器應(yīng)用最為廣泛。

3.4其他防雷措施

第一，設(shè)計中選擇高壓送電線路路徑時，應(yīng)充分考慮線路架設(shè)區(qū)域的情況，特別是雷電多發(fā)區(qū)域或是不利于開展防雷措施的區(qū)域，在設(shè)計中必須盡量避開，如果線路桿塔接地?zé)o法避免必須設(shè)置在容易遭受雷擊的地區(qū)，在設(shè)計時應(yīng)采取有效措施來降低接地電阻。第二，結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況以及防雷方面的經(jīng)驗、特點，選擇即經(jīng)濟適用又可靠有效的避雷方式方法。第三，在設(shè)計中如果無法避免雷電多發(fā)區(qū)域，則必須盡量減少大跨度設(shè)計，同時在規(guī)程允許的范圍內(nèi)降低桿塔高度。第四，加強高壓送電線路的驗收。對于新架設(shè)投產(chǎn)的高壓送電線路，必須做好相關(guān)驗收工作，對接地體埋深進行檢查，確保其符合規(guī)程要求；檢查射線長度，確保其符合設(shè)計長度標(biāo)準(zhǔn)；對接地體和接地引下線進行檢查，確保兩者之間的電氣連接安全可靠等。第五，日常生產(chǎn)工作中，加強對高壓送電線路線損情況檢查、維護、管理工作，對于老舊線路，應(yīng)盡量更換為新型線路；針對雷擊多發(fā)區(qū)域的線路，必須加大整治力度。

4、結(jié)語

綜上所述，本文從高壓送電線路設(shè)計防雷措施的原則、高壓送電線路雷擊跳閘原因以及高壓送電線路設(shè)計防雷措施方面進行了分析與探討，具有非常重要的意義。不僅有助于提高高壓送電線路設(shè)計水平，確保高壓送電線路的正常運行，還有助于促進我國電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]樊沃周，李振海.淺談高壓送電線路設(shè)計防雷措施[J].黑龍江科技信息，2012，32：115.

[2]孫偉杰，袁學(xué)明.淺談高壓送電線路的防雷措施[J].機電信息，2013，18：173+175.