輸電線路防雷探討

【摘 要】當(dāng)下我國(guó)輸電線路的建設(shè)正是緊要關(guān)頭，其中，天災(zāi)人禍作為規(guī)劃以外情形的發(fā)生是現(xiàn)在我們拓展電力事業(yè)的關(guān)鍵所在。為此，應(yīng)結(jié)合我國(guó)電力系統(tǒng)輸電線路的運(yùn)行條件和運(yùn)行狀況，針對(duì)雷電這一自然災(zāi)害對(duì)線路的損害和故障的原因做出分析，闡述其影響程度和狀況。本文從防雷措施規(guī)劃分析，對(duì)電力輸電線路防雷能力的提高說說自己的看法。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；防雷；探討

一、輸電線路設(shè)計(jì)中防雷設(shè)計(jì)的重要性

在電力建設(shè)過程中，由于輸電線路通常是在荒野地區(qū)和線路距離較長(zhǎng)，易受雷擊。

其中，在電力系統(tǒng)停電跳閘，所占比例最大。特別是隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了兩個(gè)保護(hù)裝置，安全事故的發(fā)生，電力系統(tǒng)的逐漸減少，導(dǎo)致線路雷擊跳閘事故日益突出，這不僅影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的設(shè)備，它將帶來極大的不便，給人們的日常生活。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致線路雷擊跳閘事故占電網(wǎng)事故60%

二、輸電線遭到雷擊的原因分析

1 線路桿塔高度參數(shù)

在山區(qū)設(shè)計(jì)輸電線路時(shí)必須對(duì)部分精確的參數(shù)值進(jìn)行關(guān)注，避免產(chǎn)生較大的參數(shù)值的誤差，否則容易在鋪設(shè)線路往往產(chǎn)生以下問題：電感電流增加塔，逆流和電壓降低；由于相鄰塔并聯(lián)，將減少分流的效果；如果之間存在較大的距離差分電路，閃爍程度將提高。

2 雷電活動(dòng)強(qiáng)烈

山區(qū)地帶通常地形復(fù)雜，存在較為頻繁的氣流活動(dòng)，因而容易產(chǎn)生強(qiáng)烈的雷電活動(dòng)，平原地區(qū)由于地勢(shì)平坦產(chǎn)生強(qiáng)烈雷電活動(dòng)的幾率較低。江蘇、福建等沿海省份處于多雷區(qū)，容易出現(xiàn)電路短路等不良現(xiàn)象，嚴(yán)重影響當(dāng)期輸電線路的正常運(yùn)行。

3土壤電阻率高

相關(guān)研究結(jié)果表明，接地電阻和桿塔的雷電統(tǒng)計(jì)有著非常密切的聯(lián)系，公司的一部分需要選擇山區(qū)復(fù)雜地形地區(qū)輸電線路的安裝，將有不利影響，線路敷設(shè)。

為了保證線路的正常運(yùn)行，有效的分層必須做土壤和巖石等。通常，在線路敷設(shè)技術(shù)因素引入雷電干擾的技術(shù)人才，高技能和操作水平要求的專業(yè)技術(shù)人員操作。如果線路鋪設(shè)面積防雷水平較差或腐蝕更為嚴(yán)重，需要采取有效措施，清理和完善，使接地裝置的完整性可以得到保證，同時(shí)使線路的日常維護(hù)工作。

三、輸電線路綜合防雷技術(shù)措施

1 全線架設(shè)避雷線

高壓輸電線路防雷避雷針是最常用的方式，可以防止雷擊避雷線保護(hù)裝置跳閘，電流也可以在高電壓雷電，雷電流強(qiáng)度降低，降低輸電線路雷擊的破壞造成的，電位降低塔和地面的區(qū)別。

避雷針的影響，降低了整體性能產(chǎn)生感應(yīng)電壓輸電線路絕緣子串在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中所使用的導(dǎo)線的耦合效應(yīng)，為正常工作提供有力保障。

2.降低桿塔電阻

降低桿塔接地電阻是提高耐雷水平，降低雷擊跳閘率的有效措施。特別是在土壤，電阻率低的地區(qū)使用，如鋼筋混凝土桿塔接地電阻；然而，在高土壤電阻率地區(qū)，難以用常規(guī)方法降低接地電阻，可以使用連續(xù)伸長(zhǎng)接地體。但是，降低塔的阻力并不能防止繞擊的發(fā)生。

3 安裝輸電線路避雷器

線路氧化鋅避雷器是高壓輸電線路中一種最常用的避雷器。氧化鋅避雷器能夠降低輸電線路的跳閘率，在自然環(huán)境較差的地區(qū)尤為適用。高壓輸電線路氧化鋅避雷器并聯(lián)安裝在絕緣子串兩端，能夠防止絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)故障。

雖然避雷器的防雷能力較強(qiáng)，但是成本較高，往往需要考慮因此，使用的范圍較小。

線氧化鋅避雷器是一種最常用的高壓輸電線路避雷器。氧化鋅避雷器可以降低輸電線路跳閘率，特別是在貧困地區(qū)的自然環(huán)境。

高壓輸電線路氧化鋅避雷器并聯(lián)安裝在絕緣子串的兩端，以防止絕緣子串閃絡(luò)故障的發(fā)生。雖然能力的避雷器是強(qiáng)，但成本較高，往往需要考慮，使用范圍小

4.在線路集中區(qū)域設(shè)置引雷塔

通過在受雷擊頻繁的區(qū)域建立引雷塔，在塔頂放置可控的放電避雷針，使得在強(qiáng)電作用下具有放電的能力，將一部分雷電流分散入到大地，保護(hù)高壓輸電線路免受雷擊的破壞，減少不必要的損失，保證電力系統(tǒng)的安全性。

5.利用不平衡絕緣方式進(jìn)行防雷

高壓輸電線路中架設(shè)的雙回路線路采用一般的防雷措施不能夠達(dá)到防雷擊的效果。

此時(shí)，可以采用不平衡絕緣方式降低雷擊對(duì)輸電線路的影響，保證線路的安全運(yùn)行。與此同時(shí)，不平絕緣方式通過對(duì)串接線路的絕緣子數(shù)進(jìn)行設(shè)置，使片數(shù)少的發(fā)生閃絡(luò)成為地線，提高了整個(gè)線路的防雷能力。

6.降低桿塔的接地電阻

接地電阻的可靠性和輸電線路的輸電線路鐵塔安全密切相關(guān)。接地降裝置塔成為當(dāng)前防雷工作的聚焦性能的改進(jìn)。降低桿塔接地電阻可以通過采用合理的技術(shù)措施，接地裝置電路的改進(jìn)，減少雷擊發(fā)生時(shí)，輸電線路桿塔與接地電位差，避免雷擊電壓對(duì)導(dǎo)線的損傷。

目前，高壓輸電線路的防雷措施通常是通過電極埋深，減小了與空氣的接觸面積，從而減少雷擊的可能性；有通過集成的導(dǎo)電接地模塊的安裝，減少對(duì)傳輸線的傳輸線反保護(hù)作用的感應(yīng)電壓不受影響的；填充低電阻率回填減少輸電線路的接地電阻塔，提高接地裝置的接地性能，提高輸電線路的防雷保護(hù)能力。

7.減小輸電線保護(hù)角

輸電線路保護(hù)角在輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)際環(huán)境以及施工的要求設(shè)置合理的大小，保證其具有較高的可行性和可實(shí)施性，建成使用后其改造可能性很小。

減小保護(hù)角的大小對(duì)于降低高壓輸電線路的繞擊跳閘率是一項(xiàng)非常有效的措施。

四、輸電線防雷設(shè)計(jì)要注意的諸多問題

在防雷設(shè)計(jì)過程中，要特別注意預(yù)應(yīng)力電桿鋼筋不能充當(dāng)接地線使用；相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要隨時(shí)了解線路施工過程中出現(xiàn)的問題，并且及時(shí)變更設(shè)計(jì)；對(duì)線路桿塔的布置、鐵件加工尺寸大小、電線桿孔位置等進(jìn)行審核，且在設(shè)計(jì)過程中減少設(shè)計(jì)差錯(cuò)對(duì)線路正常運(yùn)行的影響。

此外，還要根據(jù)已有高壓輸電線路運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)以及運(yùn)行方式等，選用更為合理、科學(xué)的防雷設(shè)計(jì)。只有這樣，方能從根本上提高輸電線路耐雷能力。

五、 輸電線路防雷差異化設(shè)計(jì)與應(yīng)用

1 改進(jìn)接地裝置

輸電線路的防雷保護(hù)措施有很多中，選擇變換裝置具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，舊線塔的改造可以使線路耐雷水平段大大改善和降低接地電阻值。通常線路耐雷水平節(jié)段應(yīng)達(dá)到40家，110kV線路耐雷水平要求達(dá)到40以上的KA，220kV線路防雷水平需要達(dá)到隔板，絕緣水平，塔的高度和雷電波陡度和其他因素會(huì)影響實(shí)際的耐雷水平。

相關(guān)研究結(jié)果表明，輸電線路的耐雷水平是由接地電阻的影響，為了提高軌道鋪設(shè)和運(yùn)營(yíng)安全，接地裝置必須得到有效改善，并獲得有效的降低接地電阻。

接地接地裝置需要改進(jìn)器件結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)相鄰線路桿塔水平接地的應(yīng)用，傳統(tǒng)型的延長(zhǎng)線和新強(qiáng)化電磁感應(yīng)式設(shè)備互聯(lián)接地方式，根據(jù)地形和接地系統(tǒng)的埋深季節(jié)設(shè)計(jì)合理。

2. 進(jìn)行自動(dòng)重合閘裝置的安裝和應(yīng)用

自動(dòng)重合閘裝置的安裝可以確保電力系統(tǒng)遭雷擊時(shí)自動(dòng)跳閘以免損壞，自動(dòng)跳閘，可以自動(dòng)在部分系統(tǒng)故障的排除。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在輸電線路上安裝自動(dòng)重合閘裝置，輸電線路重合閘的成功率小于60%的30kV，超過70kV線路重合閘的成功率高達(dá)80%，以上數(shù)據(jù)表明，防雷效果的自動(dòng)重合閘裝置可實(shí)現(xiàn)的理想，為了避免電力系統(tǒng)的損害，應(yīng)自動(dòng)重合閘裝置在各電壓等級(jí)線路安裝。

3.搭設(shè)避雷線

避雷線屏蔽，耦合，以及效率高的特性防雷引水，對(duì)避雷線的選擇應(yīng)根據(jù)輸電線路的電壓等級(jí)，以使避雷線的功能得到有效的提高，500kV高壓線需要設(shè)置兩避雷線，220KV及以上輸電線需要線避雷線充分勃起。

為了有效地使避雷線保護(hù)能力的獲得，必須保證塔區(qū)的避雷線都處于基態(tài)，同時(shí)確保避雷線之間存在一定的間隙。為了獲得有效的降低功耗，我們的國(guó)家在高壓和超高壓輸電線路通常為避雷線安裝設(shè)計(jì)。

六、 總結(jié)

雷電是影響高壓輸電線路的主要因素，高壓輸電線路的防雷保護(hù)是一項(xiàng)重要而艱巨的任務(wù)。

防雷工作的進(jìn)行需要結(jié)合工程所處的地理環(huán)境以及天氣因素等的影響，合理的選擇輸電線路的防雷保護(hù)措施。

可以通過架設(shè)避雷線、降低桿塔的接地電阻以及減小保護(hù)角等措施增強(qiáng)輸電線路的防雷能力，保障輸電線路的安全可靠，持續(xù)不斷的為人們的生產(chǎn)生活提供源源不斷的動(dòng)力，保障社會(huì)活動(dòng)的正常進(jìn)行，減少因輸電線路故障造成的損失。

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