輸電線路雷害原因及防雷對策探索

王勇

摘要：輸電線路作為電力企業(yè)進(jìn)行供電系統(tǒng)中的重要載體，輸電線路因雷擊引起的故障跳閘頻繁發(fā)生，故線路的防雷工作日益受到各級電力部門的高度重視，我國特別是四川地區(qū)雷電災(zāi)害較多，對目前的輸電線路造成了相當(dāng)大的影響。文章將以目前輸電線路進(jìn)行防雷的基本內(nèi)涵為著手點(diǎn)，闡述了目前輸電線路基本的雷害原因，并提出了相應(yīng)的防雷對策。

關(guān)鍵詞：輸電線路；雷害原因；防雷對策；防雷措施；防雷能力；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2016）31-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.063

因?yàn)槲覈赜蜉^廣，輸電線路分布較為廣泛，雷電天氣極易對輸電線路產(chǎn)生影響，輸電線路遭遇雷擊并且產(chǎn)生故障的情況較多，通過實(shí)際運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，電力企業(yè)也要及時進(jìn)行轉(zhuǎn)變，以保障目前輸電線路的安全運(yùn)行。本文針對輸電線路雷害原因及防雷對策進(jìn)行相應(yīng)的探索，以此提出有效防范雷害災(zāi)害、提升目前輸電線路抗雷能力的具體措施，從而提高輸電線路運(yùn)行的可靠性。

1 輸電線路雷害常見原因及發(fā)展現(xiàn)狀

我國地域類型豐富、地域遼闊，擁有多樣化的地質(zhì)地形，這就致使我國在建設(shè)輸電線路的同時也會較多遭遇雷害，雷害現(xiàn)象發(fā)生較多的地區(qū)屬于我國的山區(qū)。樂山市處于四川盆地向西南山地的過渡地帶，地形呈西南高、東北低，高差懸殊，區(qū)域地形以山地為主，占幅員面積66.5%。山區(qū)由于下墊面較為復(fù)雜，且其間的熱力狀況差異較大，容易產(chǎn)生空氣對流。同時樂山區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布，僅岷江、青衣江、大渡河三條主要河流流程達(dá)510km，區(qū)內(nèi)水域面積5.3萬公頃，占幅員面積4.1%，年均降水量達(dá)1000mm，年均濕度達(dá)70%，產(chǎn)生的暖濕氣流較多。當(dāng)不穩(wěn)定的暖濕氣流進(jìn)入山區(qū)，受地形作用的抬升，使得山區(qū)出現(xiàn)積雨云的幾率很大，而起伏的山巒又使得空氣流動呈不規(guī)則亂流狀態(tài)，并影響到很高的高空，因而多山地的樂山區(qū)域很容易發(fā)生雷暴，這一現(xiàn)象在大渡河流域體現(xiàn)得尤為突出。雷擊的電壓是因?yàn)槔自谱饔梅烹姸a(chǎn)生的，當(dāng)這種高電壓利用相應(yīng)的介質(zhì)與輸電線路之間建立了相應(yīng)的輸電通道，雷電產(chǎn)生的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等多種效應(yīng)綜合作用下，雷電活動會致使其輸電線路造成線路跳閘甚至停運(yùn)。

輸電線路雷害產(chǎn)生的原因：一是由于雷電自身的高電壓，二是與輸電線路的抗雷設(shè)備及相關(guān)裝置的基本性能有關(guān)。雷擊性質(zhì)在雷電災(zāi)害中也有不同的定義，其中包括反擊和繞擊等，接地電阻過高，并且絕緣能力較弱的情況下都會產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的災(zāi)害，線路上的基本防雷裝置與防雷設(shè)施不夠完善，缺少相應(yīng)的保護(hù)能力，并且在建設(shè)輸電線路的時候缺少對于地質(zhì)因素的實(shí)地考察，沒有將輸電線路與其基本實(shí)際環(huán)境結(jié)合起來。針對目前輸電線路雷害的常見原因，我們需要在基于明確問題的基礎(chǔ)之上，針對發(fā)展現(xiàn)狀尋求相應(yīng)的改變，以此促進(jìn)輸電線路防雷措施的進(jìn)一步提出。

2 輸電線路進(jìn)行防雷舉措的重要意義

輸電線路一旦遭遇雷擊就會產(chǎn)生跳閘甚至不能使用，由此產(chǎn)生相應(yīng)的電網(wǎng)事故，影響電網(wǎng)的基本運(yùn)維，也會在一定程度上產(chǎn)生很大的經(jīng)濟(jì)損失。輸電線路因雷擊引起的故障跳閘頻繁發(fā)生，故線路的防雷工作日益受到各級電力部門的高度重視。在此背景下，我們通過對雷電情況和雷擊類型分析，研究重點(diǎn)防雷線路和重點(diǎn)防雷桿塔，論證了可行性防雷方案，確定了以接地裝置整治、安裝桿塔避雷器為主要內(nèi)容的防雷方案并實(shí)施完成。在雷汛期間跟蹤防雷效果，數(shù)據(jù)表明通過本課題研究、實(shí)施，在一定程度上降低了線路雷擊跳閘的概率，起到了保障輸電線路安全運(yùn)行的效果。

3 對于輸電線路的具體防雷對策

3.1 桿塔接地裝置整治

輸電線路桿塔接地裝置合格是防雷的基礎(chǔ)，按《架空輸電線路運(yùn)行規(guī)程》（DL/T741-2010）要求對輸電線路桿塔接地電阻進(jìn)行周期性測試，對每基桿塔的電阻值、地網(wǎng)敷設(shè)年限、開挖檢查的情況進(jìn)行綜合分析，視情況有針對性地進(jìn)行重新改造敷設(shè)地網(wǎng)使不合格地網(wǎng)達(dá)到要求；對接地引下線出入土部分銹蝕嚴(yán)重的進(jìn)行更換；對四腿接地電阻值不平衡的進(jìn)行開挖檢查并修復(fù)；對地形復(fù)雜、土壤電阻率較高的桿塔可根據(jù)需要進(jìn)行專門設(shè)計，采取打垂直接地體、銅包鋼接地體、離子接地體等措施對輸電線路桿塔接地電阻進(jìn)行綜合整治，以此加強(qiáng)對于輸電線路桿塔電阻降低能力。

3.2 科學(xué)選點(diǎn)安裝避雷器

輸電線路附近的雷電活動有許多偶然性和不確定性，因此加強(qiáng)特殊區(qū)段管理，通過所維護(hù)歷年雷擊記錄分析，雷擊故障桿塔均處于多雷區(qū)或重雷區(qū)、山頂、坡度較大的山坡或山峭、附近有水系（河流、水庫、魚塘等）、周圍有礦區(qū)、大檔距、跨大溝等。同時分析雷電定位系統(tǒng)以輸電線路桿塔附近地閃密度為依據(jù)分析各區(qū)段線路走廊的落雷情況，劃分多雷區(qū)，結(jié)合雷電易擊區(qū)段確定重點(diǎn)防雷桿塔，為日后擴(kuò)大防雷范圍提供判別標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)選點(diǎn)安裝避雷器，對直線桿塔和耐張桿塔無引流絕緣子串的一般安裝線路型純空氣間隙避雷器，對耐張桿塔有引流絕緣子串的一般安裝線路型固定空氣間隙避雷器。

結(jié)合巡視或安排雷電活動后對安裝好的避雷器運(yùn)作計數(shù)器進(jìn)行防雷讀數(shù)分析，也可安裝避雷器計數(shù)器遠(yuǎn)傳裝置，對避雷器在該基桿塔的運(yùn)行工況進(jìn)行統(tǒng)計分析，為后期的防雷工作奠定基礎(chǔ)。

3.3 從設(shè)計入手，降低輸電線路保護(hù)角或增強(qiáng)絕緣配置

例如在以山地為主的區(qū)域中進(jìn)行防雷設(shè)計的時候就需要降低避雷角，保持其處于正確的角度中間。一般情況下，保證其角度處于20°～30°之間就可以明顯看出避雷效果，通過公式的基本計算，明確好目前桿塔下的有效保護(hù)角，也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)選擇負(fù)角。不過在雷電災(zāi)害頻繁區(qū)域，有雙避雷線線路的時候要將基本角度繼續(xù)下調(diào)。在雷電災(zāi)害較多的區(qū)域以增加絕緣子片的方式加強(qiáng)絕緣效果，以此減少目前雷擊跳閘事故的發(fā)生。同時可以建立地區(qū)雷電活動情況資料數(shù)據(jù)庫，通過對于其雷電天氣的調(diào)研工作，尋求其發(fā)展規(guī)律，從而推動對于輸電線路的避雷性能的調(diào)整，將后期處理與前期預(yù)防有機(jī)結(jié)合，以此加強(qiáng)對于防雷技術(shù)上的研究。

3.4 多手段、多措施綜合防雷

根據(jù)桿塔所處的地形、地貌可多手段、多措施進(jìn)行綜合防雷，主要有以下手段：一是在桿塔橫擔(dān)兩側(cè)安裝負(fù)角保護(hù)針，減少桿塔附近遭受繞擊的幾率；二是桿塔頂部安裝可控避雷針或雷電集接閃器，減少桿塔遭受反擊的幾率；三是對砼桿將原雷電泄流通道“地線→金具→砼桿（可能有不通的情況）→接地引下線→接地體”進(jìn)行改進(jìn)，減少環(huán)節(jié)，減少接觸電阻，改為“地線→外設(shè)圓鋼→接地引下線→接地體”，俗稱接地泄流通道“暗引改明引”。

3.5 加強(qiáng)對于輸電線路防雷設(shè)施的檢查維護(hù)工作

對于輸電線路的維護(hù)工作一般是分為兩個階段：一個階段是為了預(yù)防雷電災(zāi)害而進(jìn)行輸電線路定時的檢修與維護(hù)，排查相應(yīng)的風(fēng)險，增強(qiáng)其抗雷性能；另一個階段是輸電線路遭遇雷電襲擊之后進(jìn)行的后期維護(hù)工作。然而在加強(qiáng)對于輸電線路的維護(hù)工作過程之中需要將前期的防雷檢測維護(hù)工作與后期遭遇雷電災(zāi)害的管理維修工作有機(jī)結(jié)合起來，將定時檢查與不定時抽查的輸電線路維修工作落實(shí)到位，檢查好基本避雷線的架設(shè)以及電氣設(shè)備的基本狀況。綜合多種維護(hù)辦法，以提升對于輸電線路維護(hù)工作與管理水平的方式促進(jìn)線路防雷水平的提高。

3.6 加強(qiáng)對于輸電線路的基本監(jiān)測工作

切實(shí)將輸電線路的監(jiān)測工作落實(shí)下去，可以在一定程度上規(guī)避風(fēng)險，排查出避雷裝置的一些安全隱患。在監(jiān)測的過程中尋求抗雷性能的發(fā)展趨勢與發(fā)展規(guī)律，明確輸電線路耐雷水平以及多種電氣設(shè)備之間的關(guān)系。

要加強(qiáng)監(jiān)測人員的基本巡檢工作，利用先進(jìn)的監(jiān)測系統(tǒng)，了解好雷電的基本發(fā)生規(guī)律，記錄好相應(yīng)的數(shù)據(jù)，為防雷技術(shù)的提升以及防雷設(shè)備的完善提供更好的理論依據(jù)。

時輸電線路的施工技術(shù)人員也要在這基礎(chǔ)上提升自身的綜合素養(yǎng)，促進(jìn)專業(yè)水平的進(jìn)步，不僅要有基本經(jīng)驗(yàn)，同時也要對輸電線路的雷害原因進(jìn)行掌握，提升自身的專業(yè)水準(zhǔn)，提前進(jìn)行緊急預(yù)案的準(zhǔn)備，這樣一旦發(fā)生雷電事故可以在第一時間內(nèi)明確對于輸電線路的處理方式，以多種處理方式降低經(jīng)濟(jì)損失，并且結(jié)合實(shí)際情況，達(dá)到抗雷目的與抗雷效果。降低雷擊跳閘的次數(shù)，克服自然條件的困難，針對目前輸電線路的雷害原因進(jìn)行處理。施工技術(shù)人員也要進(jìn)行培訓(xùn)，通過培訓(xùn)課程的開展，促進(jìn)防雷技術(shù)控制水平的提升與進(jìn)步。

4 結(jié)語

在目前輸電線路的發(fā)展過程中，雷害是阻礙輸電線路正常運(yùn)行的最大障礙，我們要在明確輸電線路雷害原因的基礎(chǔ)之上，對防雷對策進(jìn)行積極的探索，以此加強(qiáng)防雷手段的進(jìn)步?？梢酝ㄟ^更新避雷設(shè)施，提升避雷設(shè)備的防雷能力、加強(qiáng)對于輸電線路所在區(qū)域的調(diào)研工作，注重避雷基本方法手段的掌握、加強(qiáng)對于輸電線路的維護(hù)工作、加強(qiáng)對于輸電線路的基本監(jiān)測工作、輸電線路的施工技術(shù)人員提升自身的綜合素養(yǎng)、提前進(jìn)行緊急預(yù)案的準(zhǔn)備等多種方式對于輸電線路的防雷問題進(jìn)行改進(jìn)，以此加強(qiáng)防雷措施的有效性，積累在輸電線路方面防雷的基本經(jīng)驗(yàn)，降低雷害事故，保證輸電線路的正常工作。

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