高壓送電線路的防雷措施探究

張濤，馬津圳，毋松濤

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518020）

高壓送電線路的防雷措施探究

張濤，馬津圳，毋松濤

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518020）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)電力資源的需求量不斷提升，隨之產(chǎn)生的電力生產(chǎn)安全問題也逐漸凸顯出來。尤其是在高壓送電線路運(yùn)行中，雷擊跳閘是影響送電線路可靠性的主要因素。本文就高壓送電線路雷擊跳閘的原因進(jìn)行分析，進(jìn)一步探討加強(qiáng)送電線路防雷的主要措施。

高壓；送電線路；防雷；措施

雷擊跳閘一直以來是影響高壓送電線路安全運(yùn)行的主要因素。由于雷擊活動(dòng)是一種自然現(xiàn)象，具有隨意性和復(fù)雜性的特征，難以采取有效的措施加以制止，只能夠采取相應(yīng)的措施降低雷擊事件對(duì)送電線路的損害。因此，高壓送電線路的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該全面考慮線路所面臨的威脅，并且結(jié)合每一條線路的具體情況，通過安全性、經(jīng)濟(jì)性比較，選擇有效的防雷設(shè)計(jì)技術(shù)，從而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)線路的可靠性。

1 高壓送電線路雷擊跳閘的主要原因分析

（1）線路的反擊原因分析。在雷電天氣，高壓送電線路的桿塔或者是避雷線比較容易被雷電擊中，電流就會(huì)通過桿塔進(jìn)入大地，這種情況下，產(chǎn)生的電流不會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成影響。但是通過電線桿或者是接地的雷電電流會(huì)導(dǎo)致塔體的電壓提升，從而使得塔體電壓與導(dǎo)線電壓之間產(chǎn)生感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓值若超過送電線路的絕緣閃絡(luò)電壓值時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致線路發(fā)生閃絡(luò)，最終造成送電線路跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（2）線路繞擊的成因分析。在高壓送電線路運(yùn)行中，雷電繞擊率通常會(huì)受到地形地貌、導(dǎo)線保護(hù)角以及桿塔高度的影響。通常情況下，山區(qū)遭受雷擊的概率往往高于平地，主要原因在于山區(qū)高壓送電線路需要跨越山溝，不同線路之間不僅跨度大并且高差較大，因此，在高壓送電線路防雷設(shè)計(jì)中，山區(qū)線路的設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是最為薄弱的環(huán)節(jié)。地形跨度大以及落差大等問題不僅加大了送電線路的損害程度，也增加了供電質(zhì)量的保障難度，還對(duì)人們的日常正常生活造成了嚴(yán)重的影響，降低了供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 加強(qiáng)高壓送電線路防雷的具體措施

（1）堅(jiān)持高壓送電線路的防雷設(shè)計(jì)原則。對(duì)于運(yùn)行中的高壓送電線路來講，雷擊跳閘一直以來是影響線路供電可靠性的主要因素。由于雷電的隨機(jī)性和復(fù)雜性，人們對(duì)雷電災(zāi)害的認(rèn)識(shí)還處于初級(jí)階段。因此，高壓送電線路的防雷設(shè)計(jì)需要全面考慮，對(duì)每一條線路的具體情況進(jìn)行分析，通過比較防雷措施的安全性、經(jīng)濟(jì)性等，從而選取有針對(duì)性的防雷設(shè)計(jì)技術(shù)，以此增強(qiáng)高壓供電可靠性。高壓送電線路的防雷保護(hù)應(yīng)該抓好基礎(chǔ)工作，我國(guó)在雷電防護(hù)手段的研究上仍然采用傳統(tǒng)的防雷措施，但是只要這種措施應(yīng)用得當(dāng)，還是能夠達(dá)到雷電防護(hù)的目的。對(duì)于一些已經(jīng)投入運(yùn)行的高壓線路，防雷技術(shù)的設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合地區(qū)的地貌、地形地質(zhì)情況給出正確的評(píng)價(jià)，有針對(duì)性的采取防雷措施。

（2）安裝避雷線或者是避雷針達(dá)到線路避雷的目的。避雷線的架設(shè)以及避雷針的安裝是防治高壓線路遭受雷電侵害的最常見方法，也是一種最有效的方法。避雷線的主要作用就是防止雷電擊中導(dǎo)線，對(duì)擊中桿塔的雷電實(shí)施分流，進(jìn)一步降低塔頂?shù)碾娢?。此外，通過避雷線與輸電線路導(dǎo)線之間的耦合作用能夠降低雷擊桿塔時(shí)絕緣子串上的電壓，同時(shí)還能夠屏蔽導(dǎo)線，降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。但是，架設(shè)避雷線時(shí)應(yīng)該注意，縮小避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角，一般將保護(hù)角的角度保持在5°左右，可以大大降低繞擊雷的概率，從而保護(hù)線路的安全運(yùn)行。避雷針的主要作用就是減少雷電繞擊造成的線路損害。一般情況下，通過地線和桿塔的雷電都是弱雷，這些弱雷直擊地線和桿塔時(shí)不會(huì)對(duì)線路造成較大的損害，但是，一旦弱雷電出現(xiàn)繞擊，會(huì)對(duì)整個(gè)線路造成損壞，導(dǎo)致線路出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。雖然減小雷擊的保護(hù)角就會(huì)減輕雷擊事件的威脅，但是在減小保護(hù)角比較困難的情況下，加裝避雷針反而是一種較好的防雷措施。利用避雷針容易產(chǎn)生迎面放電的效應(yīng)，能夠提高地線以及桿塔的吸雷能力。此外，也可以在地線以及桿塔的水平方向設(shè)置短小的避雷針，能夠吸引低空間繞行跳閘的弱雷，同時(shí)還能夠增加高空間強(qiáng)雷的吸引力。但是在避雷針安裝的過程中應(yīng)該注意安裝策略，根據(jù)桿塔的尺寸確定避雷針的安裝位置。

（3）降低送電線路桿塔的接地電阻值。考慮到雷電電流順利接入大地能夠降低電力系統(tǒng)運(yùn)行的危險(xiǎn)性，需要設(shè)置接地的高壓送電線路桿塔，從而增強(qiáng)送電線路的抗雷性能。為此，應(yīng)該采取有效的措施降低送電線路桿塔的接地電阻值。首先應(yīng)該對(duì)桿塔區(qū)域內(nèi)的土壤電阻進(jìn)行測(cè)量，只有充分的了解土壤電阻的情況下才能夠采取有效的手段降低桿塔接地電阻。其次，需要對(duì)送電線路的桿塔接地進(jìn)行改良，可以通過改變桿塔接地材料的方法來改良桿塔接地，也可以通過采用采用新型降阻劑的方式改良桿塔接地。在接地材料選擇中，可以采用優(yōu)質(zhì)的非金屬接地材料，這種接地材料與傳統(tǒng)的接地材料相比較，具有適用地區(qū)廣、成本低、占地面積小、保濕特性好以及抗電流能力強(qiáng)等多種特征，此外，非金屬接地材料具有較強(qiáng)的耐溫差能力，在桿塔接線使用中能夠最大程度的降低接地電阻，不僅可以增強(qiáng)接地效率，同時(shí)還能夠保證接地體的穩(wěn)定性不受到威脅。新型降阻劑的使用能夠起到很好的防雷擊效果，還能夠起到防靜電的作用。

（4）提高送電線路的絕緣性能。高壓送電線路的絕緣水平與線路的耐雷擊水平呈正比例關(guān)系，提高送電線路的絕緣性，線路的耐雷擊能力也就得到了提升。送電線路絕緣性提升的主要方法就是根據(jù)線路的運(yùn)行環(huán)境科學(xué)選擇絕緣子。在高壓線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該對(duì)各種絕緣子的性能及其特征進(jìn)行對(duì)比分析，常見的絕緣子類型有玻璃絕緣子、瓷絕緣子以及合成絕緣子三種，其中玻璃絕緣子的優(yōu)勢(shì)就是具有較強(qiáng)的機(jī)電性能，并且使用壽命較長(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)材料的反復(fù)使用，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。但是，其缺陷在于材料耐污閃能力較弱，并且在絕緣子遭受閃絡(luò)故障之后，材料的表面不會(huì)發(fā)生任何變化，這樣也使得人們很難發(fā)現(xiàn)絕緣子的閃絡(luò)故障；瓷絕緣子的優(yōu)勢(shì)在于具有良好的穩(wěn)定性能以及絕緣性能，并且其造型較多，耐氣候性較強(qiáng)，具有自我清潔的能力。缺陷在于材料屬于可擊穿型材料，絕緣性能會(huì)隨著時(shí)間的增加而降低，并且容易出現(xiàn)老化；合成絕緣子的優(yōu)勢(shì)在于耐污性能較好，附在線路表面的污穢很容易被雨水沖刷干凈。缺陷在于抗鳥害的能力也比較差，防火性能比較低。綜合高壓送電線路的環(huán)境，在絕緣設(shè)計(jì)中應(yīng)該多考慮使用玻璃絕緣子增強(qiáng)線路的絕緣性能。

3 結(jié)語(yǔ)

高壓送電線路防雷設(shè)計(jì)應(yīng)該從遵循一定的防雷原則，根據(jù)線路所處的具體環(huán)境選擇合適的絕緣子，提高線路的絕緣性能，從而增強(qiáng)線路的避雷效果。同時(shí)還應(yīng)該采取架設(shè)避雷線或者是設(shè)置避雷針的方式減少線路受雷擊攻擊的危害，提高高壓送電線路的設(shè)計(jì)水平，提高線路安全運(yùn)行的效率，為人們的正常生活以及我國(guó)電力事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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