高壓供電線路的防雷技術(shù)研究

何明

摘 要：高壓供電線路中出現(xiàn)的雷電破壞主要受兩個(gè)方面因素的影響，首先，就是高壓供電過(guò)程中雷電所產(chǎn)生的過(guò)電壓；其次，就是高壓供電線路中的絕緣技術(shù)水平，該文主要討論了高壓線路防雷技術(shù)，也就是從以上兩個(gè)方面采取防范措施，即消除雷電做產(chǎn)生的過(guò)電壓、提高供電線路自身的絕緣水平。在采取以上措施的前提下，為了更好地保證電網(wǎng)的安全和高壓供電系統(tǒng)線路的有序進(jìn)行，有效地減少雷擊事件所帶來(lái)的破壞，在實(shí)際的電路線路施工工作中還可以采取高壓供電線路中提高線路絕緣經(jīng)受過(guò)電壓的能力、改善高壓供電線路中對(duì)雷電流的疏導(dǎo)能力等措施進(jìn)一步的減少雷擊事件所造成的損失，以實(shí)現(xiàn)更好地消除過(guò)電壓和防止高壓供電線路中反擊和繞擊的出現(xiàn)，來(lái)維護(hù)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高壓供電 防雷技術(shù) 技術(shù)研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）03（b）-0077-02

所謂的高壓供電就是指在人們的日常生活和社會(huì)生活中，通過(guò)高壓線路、配電裝置等將電能輸送至全國(guó)各個(gè)用電部門(mén)和居民住所，以滿(mǎn)足各個(gè)用電部門(mén)和居民的用電需求為目的，以進(jìn)一步為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供助力為宗旨。通常人們所說(shuō)到的高壓輸電線路是指電壓達(dá)到10 kV及其以上的電力輸送線路，電力輸送線路作為電力網(wǎng)的重要組成部分，其又由輸電線路和配電線路兩部分組成。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，不論是實(shí)際的國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還是人們現(xiàn)實(shí)的生活需求，對(duì)于能源系統(tǒng)尤其是電力系統(tǒng)的依賴(lài)程度達(dá)到的前所未有的高度，作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡馁Y源動(dòng)力系統(tǒng)，若其出現(xiàn)癱瘓或者缺失現(xiàn)象，對(duì)于一個(gè)國(guó)家而言，不論在經(jīng)濟(jì)建設(shè)還是人們?nèi)粘Ｉ钏鑱?lái)講，其打擊都是毀滅性的，所造成的損失是不可估量的。我國(guó)在電力系統(tǒng)保護(hù)措施方面的人力、物力、財(cái)力等方面的投入是巨大的，特別是高壓電路的輸送線路方面。

1 高壓輸電線路遭受雷擊的原因

究其遭受雷擊的原因主要有兩個(gè)方面的因素，首先，由于高壓電線本身電壓較高，周邊需要一定的安全距離作為不發(fā)生觸電事故的保證，因此，高壓線路一般都是架設(shè)在場(chǎng)地比較空曠的地帶，并且架設(shè)的形式為高空架設(shè)，距離地面較遠(yuǎn)，大大地提高了遭受雷擊的幾率。其次，就是高壓線路尤其是220 kV的輸送線路，線路為承載較高的輸送電壓，本身的直徑較粗，而且內(nèi)部為金屬材料，與中低壓輸送線路相比，高壓輸送線路遭受雷擊的概率相對(duì)較大。在雷電產(chǎn)生的情況下，雷電本身所攜帶的電流十分強(qiáng)大，會(huì)與大地之間形成放電效應(yīng)，而高壓線路恰恰又具備形成靜電效應(yīng)的“天然優(yōu)勢(shì)”，當(dāng)高壓線路中產(chǎn)生雷電感應(yīng)電荷會(huì)隨著雷電的發(fā)生而向?qū)Ь€的兩端均勻移動(dòng)，此時(shí)的感應(yīng)電流最高可達(dá)上千伏特。不難想象雷電對(duì)于高壓線路所產(chǎn)生的沖擊波力度將會(huì)達(dá)到什么程度，將會(huì)對(duì)相應(yīng)的高壓電路設(shè)備造成相當(dāng)之大的損害，從而導(dǎo)致高壓線路不能夠正常運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)生線路的燒毀或者設(shè)備短路等現(xiàn)象。雖然在線路的架設(shè)過(guò)程中會(huì)按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行佩雷器和避雷線等相關(guān)避雷裝置的安裝，但是，由于雷電災(zāi)害在產(chǎn)生是經(jīng)歷的時(shí)間相當(dāng)短，而其中產(chǎn)生的電壓又是相當(dāng)?shù)母?，所以，所安裝的避雷裝置很難對(duì)雷電實(shí)現(xiàn)完全的規(guī)避，防雷效果不是十分理想。

2 高壓輸電線路遭受雷擊后的影響與危害

在遭受雷擊的高壓輸送線路會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象，不僅會(huì)對(duì)電能的正常傳輸造成阻礙，還會(huì)對(duì)電能使用地區(qū)的正常經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)造成一定的影響。除此以外，雷電發(fā)生過(guò)程中，會(huì)對(duì)相關(guān)的電氣設(shè)備造成一定的損害，或是加速其老化進(jìn)而更換，直接造成損壞情況的會(huì)造成直接的經(jīng)濟(jì)損失，加速電氣設(shè)備老化或是損壞的情況會(huì)形成持續(xù)的經(jīng)濟(jì)損失，而受線路短路造成的影響，用電地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)與生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致一系列的次生事故的發(fā)生，進(jìn)一步對(duì)人們的生活造成影響，有時(shí)會(huì)對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成損害。所以說(shuō)雷擊事件的危害是十分巨大的，于我們的影響危害極大。

3 高壓輸電線路防雷原則與意義所在

上文已經(jīng)說(shuō)到了雷擊對(duì)高壓線路造成了危害，在形成是上述危害的同時(shí)，由于在成線路、器械的損害等，國(guó)家在后續(xù)的工作中還要投入大量的人力、物力、財(cái)力來(lái)進(jìn)行修復(fù)工作，所以，在雷擊對(duì)高壓線路造成直接或間接的經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，對(duì)國(guó)家的安全利益造成相當(dāng)大的影響。對(duì)雷擊所造成的影響，我們應(yīng)該制定防雷工作原則，并且按照已定的原則嚴(yán)格執(zhí)行。應(yīng)該根據(jù)地地差異，氣候條件的不同制定出針對(duì)特定地區(qū)的防雷措施，有針對(duì)性地切合實(shí)際，有效地防止雷擊事件的發(fā)生。與此同時(shí)還要針對(duì)不同區(qū)段的高壓線路出現(xiàn)雷擊事件的概率等進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，進(jìn)而制定出相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案的，盡量減小雷擊事件所造成的損失，并能夠及時(shí)有效地組織修復(fù)工作。

4 高壓輸送線路中存在的問(wèn)題

4.1 雷電活動(dòng)本身的不確定性

眾所周知，雷雨活動(dòng)時(shí)常發(fā)生在夏季，但是古語(yǔ)有云“天有不測(cè)風(fēng)云”，這就話(huà)就足以說(shuō)明了天氣的變幻莫測(cè)來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展，出現(xiàn)了天氣預(yù)報(bào)的技術(shù)，但是其受到局限性的影響較為嚴(yán)重，無(wú)法對(duì)雷雨尤其是雷電的出現(xiàn)進(jìn)行百分百的預(yù)測(cè)，這就會(huì)對(duì)高壓線路的閃絡(luò)類(lèi)型的判斷造成一定的影響。

4.2 設(shè)計(jì)水平差異

不同的地域、土質(zhì)等會(huì)出現(xiàn)接地電阻差異，高壓電路雷電預(yù)防方案在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要各種變化因素進(jìn)行充分考慮，切忌生搬硬套。

4.3 焊點(diǎn)質(zhì)量不過(guò)關(guān)

接地連線在施工過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楹附犹幒更c(diǎn)質(zhì)量不過(guò)關(guān)導(dǎo)致電阻值超標(biāo)，嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。

5 高壓輸電線路防雷接地技術(shù)

5.1 高壓輸電線路防雷措施

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)主要的避雷措施有設(shè)置側(cè)向避雷針、絕緣方式中不平衡法、裝設(shè)避雷線、安裝自動(dòng)重合閘裝置、提高線路絕緣水平等幾種。在高壓線路中安裝避雷線，主要是為了規(guī)避雷電直擊導(dǎo)線，進(jìn)而減低雷擊在成的損害。而側(cè)向避雷針對(duì)雷電吸引力較大，分散高空強(qiáng)電，加大低空弱電吸附；可利用雙回路現(xiàn)象以絕緣方式中不平衡法來(lái)確保一方的正常穩(wěn)定供電：同時(shí)，還可采用安裝自動(dòng)重合閘裝置，提高線路絕緣水平來(lái)進(jìn)行防雷。

5.2 接地措施技術(shù)

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)的幾種主要接地措施有完善電磁感應(yīng)型接地安置、安裝垂直地極、采用消弧線圈接地方法、建設(shè)耦合地線、降低桿塔接地電阻等幾種方式。在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)該將現(xiàn)有的施工方法有機(jī)的幾何起來(lái)，選用最優(yōu)方式來(lái)避雷，或?qū)追N方法相結(jié)合以尋求最大的避雷效果。

6 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)階段的高壓供電系統(tǒng)的防雷維護(hù)措施中，主要集中為兩大類(lèi)：其一就是通過(guò)采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，盡量消除雷電所產(chǎn)生的過(guò)電壓現(xiàn)象；其二就是通過(guò)采用及技術(shù)或是新材料，來(lái)實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)高壓供電線路自身的絕緣性，通過(guò)采用以上兩種措施，來(lái)實(shí)現(xiàn)在高壓輸送電路中對(duì)雷電災(zāi)害的防止效果。以上所說(shuō)的兩種措施現(xiàn)階段均是在理論方面具有較強(qiáng)的說(shuō)服力，在實(shí)際落實(shí)過(guò)程中存在這樣或是那樣的不到位現(xiàn)象，導(dǎo)致如此完善的理論設(shè)想不能落到實(shí)處，因此，在高壓輸送線路工作期間，出現(xiàn)的雷電災(zāi)害所導(dǎo)致的損失有所減少，效果卻不是十分的理想，為了更好地實(shí)現(xiàn)國(guó)家電網(wǎng)和高壓輸送線路工作的順利進(jìn)行，進(jìn)一步減少雷擊現(xiàn)象所造成的損失，在實(shí)際的電路工程施工中或是高壓輸送線路運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，提高絕緣保護(hù)層的抗雷擊能力以減少雷電災(zāi)害過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)電壓所產(chǎn)生的損失，或者采取有效的措施來(lái)改善高壓供電線路中對(duì)于雷電電流的疏導(dǎo)能力，以降低雷電災(zāi)害時(shí)過(guò)電壓所產(chǎn)生的破壞，來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)家電網(wǎng)安全的維護(hù)。

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