淺析高壓輸電線路的防雷措施

【摘要】我國處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大時(shí)代，用電需求量逐日增加，供電系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性也隨之被重視。高壓輸電線路在供電系統(tǒng)中尤為重要，其運(yùn)行過程中的綜合性能對(duì)供電系統(tǒng)的整體工況有直接影響。雷電災(zāi)害對(duì)輸電線路的影響非常大。本文通過對(duì)高壓輸電線路運(yùn)行情況的研究，分析、完善高壓輸電線路防雷能力的措施，希望對(duì)今后的工作有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高壓輸電線路；綜合防雷；對(duì)策

一、產(chǎn)生高壓輸電線路事故的原因分析

（一）高壓輸電線路架設(shè)困難

高壓輸電線路的構(gòu)建過程困難，對(duì)其架設(shè)地點(diǎn)的地理?xiàng)l件和位置都要進(jìn)行嚴(yán)格勘查。由于部分地區(qū)地勢(shì)特殊，地勢(shì)的多變也對(duì)輸電線路的架設(shè)增加一定難度。此種地勢(shì)狀況一般出現(xiàn)在山區(qū)，具有自然環(huán)境復(fù)雜、輸電線路面積大、路程遠(yuǎn)等困難，所以導(dǎo)致雷雨季節(jié)時(shí)輸電線路遭到雷電破壞的幾率較大。因此，在架設(shè)輸電線路的過程中，輸電線路的防雷設(shè)計(jì)是此項(xiàng)工程的重中之重。

（二）高壓輸電線路絕緣配置不到位

高壓輸電線路運(yùn)行過程中，絕緣配置的質(zhì)量直接影響到安全性的高低。絕緣配置的作用是避免產(chǎn)生電流回流的現(xiàn)象。若在高壓輸電線路運(yùn)行中，絕緣裝置無效，則會(huì)產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象。除此原因，絕緣配置使用周期長，則會(huì)產(chǎn)生因老化而脫落的現(xiàn)象，若遭到雷電打擊，就會(huì)增加事故發(fā)生的幾率。與其他電力事故相比，絕緣配置脫落更容易產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

（三）高壓輸電線路使用避雷裝置有問題

在架設(shè)高壓輸電線路之前要考慮其防雷問題，如果在架設(shè)時(shí)忽視桿塔保護(hù)角，就會(huì)增大雷電打擊的次數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)桿塔保護(hù)角未達(dá)到防雷標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)影響防雷效果。但避雷針自身具有一定的局限性，并不能安全發(fā)揮對(duì)其的預(yù)想效果，所以在發(fā)生雷電打擊情況時(shí)，不能有效地避免事故發(fā)生，對(duì)高壓輸電線路的保護(hù)也存在較大問題。

（四）高壓輸電線桿塔接地工作不完善

經(jīng)調(diào)查，導(dǎo)致雷擊事故發(fā)生的部分原因是雷電擊中輸電線路或輸電線路周圍的空曠地區(qū)，造成過電壓。研究表明，發(fā)生雷電過電壓事故的幾率與桿塔接地裝置有直接關(guān)系，桿塔接地電阻的阻值高出規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)減弱高壓輸電線路的防雷能力。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，桿塔高度增加，線路耐雷水平會(huì)隨之降低。主要有兩方面原因：其一，桿塔高度增加，引雷面積也隨之增加，從而加大雷擊概率；其二，桿塔高度增加，反擊概率也會(huì)增加，會(huì)產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象。

二、高壓輸電線路的防雷技術(shù)措施

（一）避雷線的架設(shè)

在進(jìn)行高壓輸電線路的防雷保護(hù)措施時(shí)，最基本、最有效的措施是架設(shè)避雷線。避雷線的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）當(dāng)輸電線路遭到雷擊時(shí)，能夠?qū)⑦^電壓由避雷線釋放到大地，保護(hù)輸電線路的安全運(yùn)行；（2）能夠有效地進(jìn)行分流，減少雷擊時(shí)流經(jīng)桿塔金屬部分的電流，保護(hù)桿塔；（3）保護(hù)輸電線路的電壓。根據(jù)國內(nèi)外高壓輸電線路避雷線架設(shè)的使用情況，避雷線的使用效果與輸電線路電壓有很大的關(guān)系，當(dāng)輸電線路電壓越高，雷擊時(shí)其避雷線的效果越明顯。

（二）選擇合理的輸電線路走向

在對(duì)高壓輸電線路的防雷技術(shù)進(jìn)行研究分析時(shí)，應(yīng)該結(jié)合國內(nèi)外關(guān)于雷電多發(fā)區(qū)的調(diào)查結(jié)果，在進(jìn)行高壓輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能的減少或是避免輸電線路經(jīng)過雷電多發(fā)區(qū)，并采取科學(xué)合理的防雷措施，對(duì)雷電多發(fā)區(qū)的輸電線路進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，最大程度地減少因雷電引起的安全事故。

（三）在容易遭受雷擊的輸電線段架設(shè)耦合地線

在高壓輸電線路的防雷措施中，將接地線安裝在容易遭受雷擊的輸電線段的下方，很大程度上能夠保障高壓輸電線路的安全運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。在進(jìn)行耦合地線的架設(shè)安裝時(shí)，通常根據(jù)架設(shè)線位置的不同，可以分為兩種：一種是直掛式架設(shè)，主要是在輸電線路的下方進(jìn)行耦合地線的架設(shè)，對(duì)于地線的保護(hù)方面的作用也比較明顯；另一種是側(cè)面架設(shè)，主要是在輸電線路的兩側(cè)進(jìn)行耦合地線的架設(shè)。在高壓輸電線路的防雷措施中，耦合地線的主要作用是對(duì)雷擊過程中產(chǎn)生的電流進(jìn)行快速的分流，以保護(hù)輸電線路的正常運(yùn)行。

（四）做好桿塔接地工作，強(qiáng)化降阻手段

在使用輸電線路過程中，桿塔對(duì)其工作的安全性起重要作用，所以要將桿塔接地電阻的阻值降低。在選定架設(shè)輸電桿塔地點(diǎn)時(shí)，不同的地質(zhì)條件也會(huì)影響當(dāng)土質(zhì)的電阻率參數(shù)。若是普通桿塔，在外界因素不變的情況下，降低桿塔電阻會(huì)使輸電線路水平明顯提高。利用桿塔塔腳電阻和避雷線的雙重保護(hù)，可降低輸電線路被雷電打擊幾率。被熟知并常用的降低桿塔接地電阻的方法有：外引接地、接地網(wǎng)面積擴(kuò)大、使用降阻劑。雖然此舉可增強(qiáng)輸電線的放雷水平，但在特殊情況下，采用耦合地線的方式可以更加有效的提高輸電線路的防雷能力。耦合電線可使絕緣子串的反擊電壓降低，也可以分流雷電電流。實(shí)踐證明，在降低桿塔接地電阻無效的情況下，可以使用耦合地線的方式。此種方式可降低跳閘事故的發(fā)生，對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)起到保護(hù)作用，也可使高壓輸電系統(tǒng)正常運(yùn)作，尤其是在山區(qū)使用效果顯著。

三、結(jié)語

綜上所述，雷擊會(huì)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生巨大的破壞。為了降低雷電襲擊給電氣設(shè)備帶來的危害，要從雷電襲擊的產(chǎn)生途徑出發(fā)，對(duì)可能造成雷擊的因素全面考慮。要大力研究防雷理論，通過對(duì)不同類型技術(shù)手段的研究與創(chuàng)新，促使我國系統(tǒng)設(shè)備的質(zhì)量得到提升，確保高壓輸電線路能夠正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：劉朝東（1976.11—），男，漢族，重慶巫山人。