山區(qū)輸電線路的架設(shè)與防雷研究

摘 要：根據(jù)電網(wǎng)運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，在電網(wǎng)所發(fā)生的事故中，大部分都是輸電線路所引起的故障，而輸電線路所引發(fā)的故障中比率較大的就屬雷擊故障。文章主要通過輸電線路防雷架設(shè)方法的研究，進一步闡述了輸電線路設(shè)計與運行中的防雷措施，并給出了相應(yīng)的解決方式。

關(guān)鍵詞：輸電線路；防雷設(shè)計；雷電放電

1 概述

如今，隨著工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，對輸電線路的供電安全性要求不斷提升。停電不但影響人們的正常生活，也對設(shè)備的正常工作帶來不利的影響。而今，電力系統(tǒng)的進一步發(fā)展，雷擊輸電線路導(dǎo)致的電網(wǎng)跳閘事故也不斷增多，這給社會帶來了非常大的經(jīng)濟損耗。電網(wǎng)在正常運行當(dāng)中易被雷電干擾，一些輸電線路長度長，地理位置差異明顯，分布地域廣闊，受氣候和水文條件等因素的影響，都會使輸電線路遭受雷擊導(dǎo)致跳閘，給電網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來了極大的安全隱患。

2 輸電線路防雷設(shè)計具體含義

在電力系統(tǒng)當(dāng)中，輸電線路把極大的電能運輸?shù)饺珖鞯?，是與每個變電站相鏈接的關(guān)鍵點，因此輸電線路非常重要。輸電線路的平穩(wěn)運行，與用戶的可靠供電以及電網(wǎng)的穩(wěn)定有很大的影響。所以，輸電線路的平穩(wěn)運行在電網(wǎng)中有著非常關(guān)鍵的作用。在電力系統(tǒng)中，線路的絕緣效果是最強的，變電所其次，發(fā)電機為最弱的，一旦發(fā)電廠或者變電所的設(shè)備管理不到位，很容易會將其設(shè)備的絕緣性能損壞，進而對安全供電帶來影響。因此，把輸電線路的防雷設(shè)計工作做好，不僅能夠使發(fā)電廠、變電所安全運行得到保障，還能提高輸電線路本身的供電安全性。

2.1 防雷設(shè)計的研究現(xiàn)狀與輸電線路的架設(shè)

目前，國內(nèi)輸電線路防雷設(shè)計的核心關(guān)鍵從如下幾個層面著手：（1）將避雷線架設(shè)到位；（2）將線路的整體路徑挑選好；（3）將桿塔的接地電阻率降到最低；（4）在有些地段裝上避雷器；（5）把線路的整體絕緣水平加強，提高安全性。這些方式在目前的輸電線路防雷設(shè)計中，運用的極其廣泛，在線路路徑挑選面積較小并且受到投資以及地形的困擾時，應(yīng)提升線路的絕緣水平、把避雷線架設(shè)好、并降低桿塔接地電阻、裝設(shè)避雷器這也是防雷設(shè)計中的首要方式。桿塔接地電阻、線路絕緣、避雷線以及避雷設(shè)備的設(shè)計要領(lǐng)在技術(shù)以及各種很多規(guī)程中都有非常詳細的解析。在設(shè)計輸電線路防雷設(shè)備的挑選時，應(yīng)將當(dāng)?shù)氐睦纂娀顒忧闆r以及輸電線路的絕緣狀態(tài)、系統(tǒng)的中性點接地方式考慮到位，并將有無備用自投裝置或者自動重合閘、負荷的關(guān)鍵度等各種因素考慮到位，并采用最佳的保護方案。

3 輸電線路的架設(shè)與運行中的防雷措施

3.1 輸電線路路徑的選擇合理

根據(jù)輸電線路的運行經(jīng)驗分析表明，線路所遭受到的雷擊一般會集中在線路的某部分地段。這被人們稱為易擊區(qū)，或者選擇性雷擊區(qū)。實踐表明，以列地段易受雷擊：（1）周圍屬于山丘或者潮濕的盆地，如鐵塔周圍有魚塘、水庫、沼澤地、灌木以及起伏的山丘等地方；（2）雷暴走廊，例如順風(fēng)的峽谷以及河谷等處；（3）地下水位偏高的地方以及地下有導(dǎo)電性礦的地面；（4）土壤電阻率的突變處，如處于地質(zhì)的斷層地帶，稻田及山坡與土壤的交界區(qū)或者是巖石下有小河山谷存在的地方；（5）當(dāng)土壤電阻率差別較小時，例如有較好的土層和植被的山丘，雷易擊在突出的山頂或者山的向陽坡等。

3.2 架設(shè)好避雷線

3.2.1 避雷線的架設(shè)

輸電線路防雷保護的最有效、最基本的防護措施就是避雷線的架設(shè)。避雷線的核心作用是避免雷電對導(dǎo)線產(chǎn)生直擊，同時也具備如下作用：（1）通過導(dǎo)線的藕合作用能夠把線路絕緣子的電壓降低；（2）分流作用，以削弱行經(jīng)鐵塔的雷電流，進而把塔頂?shù)碾娢唤档阶畹?；?）屏蔽導(dǎo)線的作用，還可將導(dǎo)線上的過電壓降低。通常情況下，線路的電壓越強，利用避雷線的效果就越見效，并且避雷線在線路造價中的比重也會隨之降低，所以規(guī)程會規(guī)定，220千伏或220千伏以上的電壓等級其輸電線路應(yīng)在全線將避雷線架設(shè)好。避雷線應(yīng)在每基鐵塔處接地，這樣一來可以起到更好的保護作用。在雙避雷線的超高壓輸電線路當(dāng)中，有些工作電流會在檔距中兩根避雷線所組成的閉合回路里感應(yīng)出電流引起的功率損耗量。為使這種損耗降到最低，也為了將避雷線兼作繼電保護的安全通道，可將避雷線所行經(jīng)的間隙對鐵塔進行絕緣。在雷擊時，擊穿間隙，使避雷線可以接地。如表1所示。

3.2.2 利用絕緣避雷線進行防雷

送電線路的避雷線不僅可以起到防雷作用，還有其它綜合性的運用，例如載波通信；將潛供電流降低；作為屏蔽線降低電力線對通信線的干擾。按照用途的不同。避雷線的懸掛方法有兩種：一種是經(jīng)過絕緣子并和鐵塔相連接，即避雷線對地絕緣，一種是直接懸掛在鐵塔上，因避雷線至各相導(dǎo)線的距離是不相等的，它們間的互相感應(yīng)不同，所以，通常三相導(dǎo)線上的負荷電流是處于相對均衡的狀態(tài)，但在避雷線上也要感應(yīng)出縱電的動勢。倘若避雷線桿與地面相接，這個電動勢就會有電流發(fā)出，其結(jié)果會加大線路的電能損耗量。所以，目前，我國新研發(fā)出的高壓線路利用了絕緣避雷線來減少能源的消耗量。避雷線雖具備了絕緣作用，但在遇到雷擊時，避雷線的絕緣在雷電驅(qū)放電階段為接地狀態(tài)，因此不會對其防雷效果帶來影響。如表1所示。

3.3 避雷線與塔腳電阻相互配合

塔腳電阻與避雷線相結(jié)合起來，在遇到雷擊時可以起到一定的降壓作用，所以對66千伏以上的鐵塔線路或者混凝土桿，是一種非常合理且科學(xué)的保護措施。規(guī)程表明，在線路有避雷線已經(jīng)安裝好時，每基鐵塔的工頻接地電阻在雷季時不可超出下表所列的數(shù)值。對于35～66千伏的鐵塔，雖然安裝避雷線的意義很小，但每座塔都要接地。這時倘若有雷電接地，它就起到了避雷線的作用，一定程度上能夠預(yù)防與其他兩線的閃絡(luò)，其接地的電阻也不會受到局限，但年平均雷暴日數(shù)超出四十的地區(qū)，不可超出30Ω。如表2所示。

表2 線路帶電部分對鐵塔構(gòu)件的最小間隙

4 結(jié)束語

雷電是自然界中普遍存在的氣象，危害很大?，F(xiàn)今，各個國家對防雷的探究相對較為透徹。為進一步探測到雷電的參數(shù)以及周期，更好地預(yù)防自然災(zāi)害的發(fā)生，必須不斷展開雷電的觀測工作。要與當(dāng)?shù)氐目蒲胁块T及氣象臺聯(lián)系起來，掌握好各種雷電數(shù)據(jù)，以便今后更好地指導(dǎo)防雷工作，使防雷工作越做越到位。在將防雷工作做好的同時，還要增強技術(shù)性管理，找出一些有效的圖紙以及技術(shù)資料，并仔細運用和分析這些資料，更有效地提高防雷保護水平。

參考文獻

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