高壓輸電線路的防雷保護

于傳維+王寧

摘 要

高壓輸電作為電力行業(yè)中的重要部分，對人們生產(chǎn)、生活具有重大影響意義，加強電力傳輸質(zhì)量優(yōu)化具有較為明顯的現(xiàn)實意義。高壓輸電線路的跳閘一般是雷擊導(dǎo)致，防雷保護、絕緣設(shè)置等問題已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)學者的關(guān)注。本文對高壓輸電線路雷擊形式、形成原因及絕緣配置等進行了充分分析，并從線路防雷評價標準出發(fā)，對安裝線路避雷設(shè)施等保護手段進行了充分探討。

【關(guān)鍵詞】高壓輸電線路 防雷保護 絕緣配置

高壓輸電線路是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，作為系統(tǒng)核心，其安全運行的重要價值不容忽視。據(jù)報道，高壓輸電線路的跳閘事故中，雷擊原因?qū)е碌氖鹿收?0-70%，對電網(wǎng)長期穩(wěn)定供電具有惡劣影響，一方面導(dǎo)致線路檢修作業(yè)工作量增加，另一方面對當?shù)鼐用裆?、工業(yè)生產(chǎn)造成困擾，同時雷電波容易侵入到變電站、發(fā)電廠位置處，進而引起發(fā)電元件受損，導(dǎo)致更大的停電事故。為此，進行高壓線路的防雷保護具有至關(guān)重要的影響作用，是電力系統(tǒng)安全運行的前提。

1 高壓輸電線路雷擊原因分析

為了進行充分的防雷保護作業(yè)，降低事故損失狀況，需要對高壓輸電線路的雷擊原因進行合理分析，進行有針對性的措施處理，方可保證防雷保護的正確進行。

首先，避雷線保護角影響。國家對避雷線保護角具有相應(yīng)的規(guī)定要求，一般高壓輸電線路的安裝施工中，受施工人員、設(shè)計方案、重視程度等影響，對保護角考慮相關(guān)較少，導(dǎo)致角度過大引起的雷擊現(xiàn)象頻繁。其次，接地裝置的影響。接地裝置的作用在于過于強大的雷電流順利進入地面，避免線路、設(shè)施的損壞。國內(nèi)接地裝置普遍采用碳鋼，但是受到碳鋼易受外界腐蝕，導(dǎo)致接地電阻增加，尤其使用導(dǎo)電混凝土施工，腐蝕更嚴重。雷擊時容易出現(xiàn)對應(yīng)雷電流無法順利流出的狀況，進而對輸電線路造成安全威脅，甚至對操作人員帶來生命威脅。最后，絕緣子的影響。高壓輸電線路建設(shè)中，一般采用合成絕緣子、瓷絕緣子進行施工。雷擊頻率過高地區(qū)，一般采用瓷絕緣子，但是檢測維護難度較大。合成絕緣子由于檢測便捷，雷擊頻率低地區(qū)應(yīng)用較多，進而導(dǎo)致雷擊發(fā)生時線路安全隱患較高。

2 防雷保護措施分析

2.1 減低避雷線保護角

根據(jù)以往項目經(jīng)驗統(tǒng)計，雷電借助避雷線造成雷擊的概率相對較高，涉及因素較多，如現(xiàn)場環(huán)境、桿塔材質(zhì)和高度即避雷線保護角，上述諸多影響要素中，合理調(diào)整保護角是效果較為明顯的處理手段。

2.2 避雷器的安裝

線路避雷器安裝在輸電線路后，可保證雷擊狀況下，雷電流進入對應(yīng)導(dǎo)線，隨之流到周邊桿塔中。借助分流耦合，實現(xiàn)導(dǎo)線電位提高的目的，可避免絕緣子閃絡(luò)的發(fā)生。一般避雷器安裝施工中，需要遵循下述原則：首先，避雷設(shè)置的安裝需要根據(jù)當?shù)丨h(huán)境、設(shè)備條件、桿塔雷擊性質(zhì)等進行設(shè)計確定。對于反擊相對較多的桿塔來說，要在三相上都要安裝避雷器，并且相鄰的桿塔上也要進行避雷器的安裝。而對于繞擊較多的桿塔來說情況就比較簡單，只需要在其一側(cè)安裝避雷器就可以起到良好的避雷效果。其次，在選擇避雷器時，要盡量選擇那些有間隙的避雷器。再者，在安裝避雷器時，一定要注意各部分連接的正確性與通暢性，在有條件的情況下還要進行實驗，以確保安全性能。

2.3 加強輸電線路的日常維護

高壓輸電線路的日常維護作業(yè)中，需要相關(guān)責任部門進行對應(yīng)線路檢修、周邊環(huán)境變化觀察，便于降低雷擊破壞的負面影響。另外，線路運行維護中，相關(guān)部門需要對輸電線路進行定期檢查巡視處理，需要注意雷雨季的加強維護工作，對以往雷擊經(jīng)驗、周邊環(huán)境變化等進行定期總結(jié)處理，充分加強預(yù)防工作的落實。

另一方面，建立輸電線路數(shù)據(jù)庫，對當?shù)馗鳁l線路的防雷措施、雷擊事故等進行對應(yīng)記錄，便于實現(xiàn)歷年測量數(shù)據(jù)的整合對比分析，根據(jù)相應(yīng)規(guī)律趨勢等進行防雷保護措施落實。加強線路管理工作的規(guī)劃建設(shè)，從源頭上加強新技術(shù)的落實，保證設(shè)計方案滿足對應(yīng)規(guī)定規(guī)范要求，加強安裝施工驗收工作的強化處理，如抽查接地體的埋深是否達標。

2.4 雷電屏蔽技術(shù)的研發(fā)

對高壓輸電線路的防雷保護研究中，可借助外部雷擊影響為研究對象，據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)雷擊跳閘事故中，繞擊導(dǎo)致的事故比例較高，為此，高壓線塔頂?shù)谋芾揍樤O(shè)計較為常見，一定程度上保護自身建筑設(shè)備將防繞擊轉(zhuǎn)變?yōu)榉婪磽?，實現(xiàn)保護的目的；另外，在輸電線路、地面之間進行預(yù)防電棒保護，可降低高壓輸電線路的繞擊率，保證線路防雷保護等級增加，從材料成本角度出發(fā)，一般不進行全線屏蔽處理，在雷擊頻率較高地區(qū)設(shè)置該技術(shù)防護即可

3 高壓輸電線路的絕緣配置

現(xiàn)代高壓輸電線路中，由于電壓等級不斷增加，絕緣配置需要進行優(yōu)化處理。首先，絕緣配置中，對瓷絕緣子、玻璃絕緣子、合成絕緣子進行合理選取。實際鋪設(shè)中，由于高壓輸電線路大跨越高桿塔地段、塔頂位置較高、落雷幾率變大以及繞擊電流最大幅值增大等因素，雷擊發(fā)生率會增加，導(dǎo)致高壓輸電線路跳閘率增加。為了降低跳閘事故的發(fā)生，可在塔頂進行絕緣子增設(shè)處理，保證與地線的間距增加，從而提高線路的絕緣性能，一定程度上降低了雷擊頻率的增加。另一方面，絕緣配置中，還可借助空氣介質(zhì)實現(xiàn)耐雷擊程度。借助空氣間隙實現(xiàn)絕緣保護，是現(xiàn)階段絕緣保護研究的新方向，受實際成本限制，空氣介質(zhì)為主的絕緣器材研究仍處于發(fā)展初期，其發(fā)展空間較為廣闊。

4 結(jié)語

電力發(fā)展與大眾生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，高壓輸電作為電力行業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其線路運行質(zhì)量、防雷保護等均屬于電力行業(yè)的重點關(guān)注部分。高壓輸電線故障中，雷擊跳閘事故頻率較高，必須加強對應(yīng)防雷保護處理，借助科學有效、經(jīng)濟合理的方法進行保護作業(yè)。加強對當?shù)刂苓叚h(huán)境、氣候規(guī)律的分析，制定對應(yīng)架設(shè)線路方案，避免大面積停電事故帶來的生活不便和經(jīng)濟損失等狀況。綜上，高壓輸電線路的防雷保護具有重大社會現(xiàn)實意義，是維持當?shù)亟?jīng)濟效益穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須加強線路設(shè)計、安裝施工、維護保養(yǎng)等工作的全面落實。

參考文獻

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作者單位

1.國網(wǎng)聊城供電公司 山東省聊城市 252000

2.聊城大學東昌學院 山東省聊城市 252000