淺析國(guó)網(wǎng)送電線路運(yùn)行中防雷措施的應(yīng)用

胡浩

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司鷹潭供電分公司）

淺析國(guó)網(wǎng)送電線路運(yùn)行中防雷措施的應(yīng)用

胡浩

（國(guó)網(wǎng)江西省電力公司鷹潭供電分公司）

近年來，我國(guó)電力應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，電力輸送建設(shè)不僅僅是基礎(chǔ)設(shè)備的應(yīng)用管理，同時(shí)對(duì)多種自然現(xiàn)象的預(yù)防也成為現(xiàn)代電力維護(hù)管理的一部分，積極做好電網(wǎng)送電線路運(yùn)行中的防雷措施，降低送電中的安全問題，為促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)輸送的質(zhì)量提供理論上的支持。

送電線路；防雷措施；應(yīng)用研究

引言

送電線路建設(shè)是國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，加強(qiáng)對(duì)送電線路運(yùn)行中防雷措施建設(shè)，能夠解決架空輸電線路狀態(tài)運(yùn)行中存在的問題，提高電力資源傳輸中電力維護(hù)管理水平。做好電網(wǎng)送電線路運(yùn)行中的防雷措施也能夠降低電力輸送帶來的人員傷亡，保障電力資源應(yīng)用的安全系數(shù)的提高。

1 完善國(guó)家電網(wǎng)送電線路運(yùn)行中防雷措施的必要性

近年來，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)逐步完善，電力資源應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大。加強(qiáng)電網(wǎng)傳輸中送電線路運(yùn)行的管理和維護(hù)問題逐漸受到社會(huì)關(guān)注。從表1[1]中調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，我國(guó)近3年來，電力傳輸中存在的安全隱患原因中，雷擊原因占主要部分，送電線路運(yùn)行遭到雷擊不僅使我國(guó)電力資源正常傳輸受到影響，同時(shí)也對(duì)大眾的人身安全造成隱患。此外，國(guó)家電力建設(shè)逐步完善送電線路運(yùn)行中防雷措施的建設(shè)，能夠使我國(guó)送電線路中的防雷系統(tǒng)逐步升級(jí)，防雷效果增強(qiáng)，是現(xiàn)代科研技術(shù)在電力事業(yè)建設(shè)中的體現(xiàn)。由此可見，完善國(guó)家電網(wǎng)送電線路運(yùn)行中防雷措施是我國(guó)社會(huì)主義事業(yè)逐步建設(shè)的必然選擇。

表1 2013～2015年送電線路故障原因調(diào)查表

2 對(duì)電網(wǎng)送電線路中存在雷擊問題的分析

如圖1[2]，為電網(wǎng)送電線路設(shè)計(jì)圖。從圖中構(gòu)成元素看，我國(guó)電網(wǎng)送電線路的防雷措施是依靠懸垂絕緣子串和避雷線。在輸電線路設(shè)計(jì)的整體結(jié)構(gòu)中，對(duì)電力線傳輸?shù)钠渌览状胧┲羞€存在一些眾多漏洞，使我國(guó)送電線路中存在防雷隱患。

圖1 電網(wǎng)送電線路設(shè)計(jì)圖

2.1 電網(wǎng)線路的絕緣電壓放電

電網(wǎng)進(jìn)行電力資源傳輸過程中，電網(wǎng)傳輸電路主要采用絕緣層作為高壓電流輸送的主要措施，電流傳輸中電線與懸垂線夾、橫擔(dān)之間連成一個(gè)整體。絕緣子串能夠?qū)鬏斨械碾娏鹘^緣，保障電網(wǎng)線路傳輸中電力傳輸?shù)恼＿\(yùn)行，當(dāng)外部自然環(huán)境處于潮濕的狀態(tài)時(shí)，電線絕緣層、懸垂絕緣子串外層的絕緣層的絕緣效果都會(huì)受影響，使塔桿上的導(dǎo)線、橫擔(dān)、電線與懸垂絕緣子串上的懸垂線夾、形成一個(gè)電流循環(huán)體，增強(qiáng)了桿塔上不得電流引力，電網(wǎng)傳輸傳輸線路受到雷擊的機(jī)率加大。

2.2 雷電與電流傳播強(qiáng)度

送電線路中傳輸?shù)碾娏髦饕愿邏弘娮鳛橹饕獋鬏攲?duì)象，高壓電傳輸中，保持電壓整體不變，電阻越小，電流傳輸?shù)乃俾试娇?，高壓電傳輸中的電力耦合?shù)越小。雷電中攜帶的電流傳輸中與送線路中的電壓構(gòu)成電力傳輸途徑，雷電自身攜帶的帶電粒子受到正負(fù)電荷的吸引形成電力循環(huán)體，送電線路的電流容易對(duì)雷電中的電離子[3]產(chǎn)生吸引作用，容易引起送電線路受到雷擊跳閘。

2.3 輸電設(shè)備的電阻控制

送電線路中對(duì)輸電傳輸設(shè)備中的電阻控制裝置是對(duì)送電線路中傳輸電流速率和傳輸電流大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，懸垂絕緣子串不僅是電路傳輸中電網(wǎng)傳輸?shù)慕^緣設(shè)備，同時(shí)也在一定程度上對(duì)送電線路中的電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)，絕緣子串在潮濕環(huán)境中也具有微弱的導(dǎo)電性，對(duì)送電線路的電流傳輸速率起到調(diào)節(jié)作用，潮濕環(huán)境中橫擔(dān)。懸垂線夾以及電線形成一個(gè)小型的反擊電路，而絕緣子串對(duì)電路電流傳輸速率的調(diào)節(jié)作用微乎其微，使反擊電流中的電離子對(duì)送電線路中正常傳輸?shù)碾婋x子造成電流傳輸上的沖擊，對(duì)雷電中的電離子具有較強(qiáng)的吸附作用，容易產(chǎn)生雷擊現(xiàn)象。

2.4 電流輸送的電流接地線的連接

送電線路建設(shè)中桿塔與地面連接程度也會(huì)對(duì)防雷程度造成影響。但從我國(guó)電流通過電線傳輸設(shè)計(jì)圖來看，電流傳輸中的接地線的應(yīng)用程度較低，接電線路的基層設(shè)置能夠分擔(dān)潮濕環(huán)境中的電流傳輸，但電力資源傳輸中對(duì)桿塔產(chǎn)生的額電阻沒有任何控制作用，使送電線路的避雷效果降低，電流傳輸中容易產(chǎn)生雷擊跳閘現(xiàn)象。

3 加強(qiáng)國(guó)家電網(wǎng)送電線路運(yùn)行中防雷措施

3.1 對(duì)送電線路進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)我國(guó)送電線路建設(shè)的防雷措施，首先在基礎(chǔ)上對(duì)送電線路的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供保障，送電線路傳輸系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)當(dāng)盡量避開容易引起雷擊范圍，從基本地理位置上對(duì)雷擊進(jìn)行預(yù)防。例如：送電線路基礎(chǔ)線路建設(shè)盡量避免選擇鐵塔、湖泊、地下礦產(chǎn)資源豐富的地段[4]，提高送電線路周圍的絕緣范圍，保障送電線路傳輸?shù)陌踩?。例如：某地區(qū)進(jìn)行送電線路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)前期，對(duì)施工地區(qū)進(jìn)行全面考核，實(shí)現(xiàn)了對(duì)送電線路基礎(chǔ)設(shè)備建設(shè)規(guī)劃的科學(xué)化設(shè)計(jì)，大大降低了送電線路在后期應(yīng)用中受到雷擊沖擊的機(jī)率。

3.2 采用絕緣避雷線

我國(guó)現(xiàn)階段送電線路出傳輸?shù)谋芾拙€的絕緣設(shè)計(jì)只分布在高壓電流容易受到?jīng)_擊的部分，其他部分依舊是導(dǎo)電金屬，這種避雷線在潮濕環(huán)境中的絕緣效果極差，受到雷電中電離子運(yùn)動(dòng)作用容易產(chǎn)生反擊電路，不僅沒有起到避雷作用，反而增加了送電線路受到雷電襲擊的機(jī)率。在傳統(tǒng)送電線路中安裝避雷線的基礎(chǔ)上將避雷線更換成全部絕緣體，大面積的絕緣設(shè)置能夠增強(qiáng)送電線路基礎(chǔ)設(shè)備內(nèi)部的絕緣效果，使絕緣子串充分發(fā)揮絕緣效果，同時(shí)也能夠避免雷電中自帶電離子與送電線路中的電離子直接接觸，送電線路設(shè)備內(nèi)部形成反擊電路的機(jī)率較低，從而提高了送電線路的避雷效果。

3.3 加強(qiáng)對(duì)送電線路設(shè)別中電阻的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用

送電線路中的電阻轉(zhuǎn)化與應(yīng)用是提高送電線路避雷效果的重要措施，雷擊電壓的計(jì)算公式為Z=μ/i[5]，電阻的計(jì)算公式為R=U/I[6]，當(dāng)Z的值確定時(shí)，雷電中的行電波μ越大，i比值越??；當(dāng)電壓處于恒定電壓時(shí)，電阻值越大。由此在送電線路內(nèi)部形成一個(gè)完整的電阻傳輸整體，應(yīng)用電流、電阻、行電波之間的關(guān)系對(duì)送電線路中的電阻進(jìn)行轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)，提高送電線路中的電阻強(qiáng)度，使送電線路中的電流傳輸能夠依據(jù)電流傳輸環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，降低高壓電流傳輸線路的壓力，保障送電線路電流傳輸?shù)姆€(wěn)定性，對(duì)送電線路起到避雷作用。

3.4 對(duì)接電線的合理應(yīng)用

送電線路中的接地電線的應(yīng)用能夠使電流傳輸與地面形成一個(gè)傳輸整體，地面對(duì)電流電壓的調(diào)節(jié)能夠增加送電線路中電阻的傳輸情況，促進(jìn)電力資源的傳播。一方面，傳統(tǒng)送電線路中的上部電流傳輸?shù)鸟詈献饔迷诒芾拙€路和懸垂絕緣子串之間形成，對(duì)雷電中協(xié)帶的電離子進(jìn)行分解耦合，達(dá)到正離子和負(fù)離子之間的平衡，同時(shí)桿塔傳輸中的電離子與接地線中的電離子中和，實(shí)現(xiàn)了電離子耦合數(shù)的最大化，使送電線路中的電流傳輸效率受到外部傳輸?shù)挠绊懗潭冉档?，送電線路中的的電流傳輸穩(wěn)定性增強(qiáng)，送電線路受到雷擊的機(jī)率降低。

4 結(jié)論

電網(wǎng)中送電線路運(yùn)行維護(hù)時(shí)我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的重要促成部分，本文從我國(guó)電網(wǎng)輸送電線線路建設(shè)中存在的問題入手進(jìn)行原因分析，及時(shí)找到國(guó)家電網(wǎng)傳輸中輸電線路防雷措施中存在的問題，及時(shí)做好資源維護(hù)，加強(qiáng)改進(jìn)國(guó)家輸電線路的防雷措施，促進(jìn)我國(guó)資電力應(yīng)用維護(hù)管理水平的創(chuàng)新發(fā)展。

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TM862

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1004-7344（2016）24-0059-02

2016-8-15