線路防雷技術在輸電線路設計中的應用

孫皓

摘 要：隨著我國經濟水平的不斷提高和改革開放的深入推進，我國各行各業(yè)的發(fā)展都進入了一個黃金時期。電力行業(yè)為各行各業(yè)的發(fā)展提供了能源保障，所以自身更是發(fā)展的飛快。如今輸電線路可以說是遍布全國各地，但是輸電線路引發(fā)的事故也是比比皆是，造成了人員和財產的大量損失。這些事故中，出現(xiàn)比較多損失比較嚴重的就是雷擊事故，尤其是在高壓輸電線中更易出現(xiàn)雷擊事故，防雷技術在輸電線路設計中的應用就顯得尤為重要。本文旨在對線路防雷技術在輸電線路設計中的應有進行分析，希望可以對相關行業(yè)的工作人員能有一個啟發(fā)和建議的作用。

關鍵詞：防雷技術；輸電線路；設計；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.149

0 引言

電力已經是人類生產生活離不開的一種能源，而輸電線路在電力能源輸送中起著重要的作用，是電網組成的重要一部分，輸電線路的安全直接影響著整個電力系統(tǒng)，甚至影響國泰民安。輸電線路所輸送電壓越高，電線塔桿的高度就越高，線路尺寸就越大，這都使得輸電線路非常容易遭受雷擊的危害，近些年由于一些自然和人為的因素，我們在輸電線路上的損失可以說非常之大，嚴重影響了各地的經濟發(fā)展，所以已經越來越多的人關注到線路的防雷技術，在輸電線路設計中應用防雷技術可以有效的減少輸電線路遭受雷擊的概率，增加輸電線路的安全性和穩(wěn)定性。

1 雷電對于輸電線路的危害

雷電現(xiàn)象是生活中常見的自然現(xiàn)象，一般發(fā)生在容易下雨的季節(jié)，所以在夏季最容易發(fā)生雷電事故。雷電現(xiàn)象的發(fā)生隨著地理位置的變化出現(xiàn)頻率也會不一樣，在赤道附近最容易發(fā)生雷電現(xiàn)象，然后發(fā)生的頻率向南北極處遞減。大多數(shù)人知道的常識是，雷電現(xiàn)象容易發(fā)生在高層建筑上或是帶有尖端的建筑物上，其實輸電線路也經常受到雷電現(xiàn)象的破壞。雷電對于輸電線路的危害主要體現(xiàn)在三個方面。首先是雷電現(xiàn)象發(fā)生時，伴有嚴重的高熱效應，所以當雷電擊打在輸電線路上時，會瞬間產生數(shù)值非常大的電流甚至可達數(shù)十萬，這樣高的電流值會使得輸電線路的溫度上升到一個很高的數(shù)值，當達到金屬融化點時，輸電線路中的金屬導線就會融化，甚至引發(fā)輸電線路桿塔的倒塌，這對于輸電線路的危害顯然是致命的，直接導致電力系統(tǒng)癱瘓。第二個方面就是來自于雷電現(xiàn)象的高壓效應，雷電的電壓值可以達到十萬伏特以上，當雷電擊發(fā)生在輸電線路時，如此高的電壓可以直接使得輸電線路發(fā)生短路、跳閘甚至燒壞變壓器，對于電氣設備和金屬導線的傷害都是非常巨大的，嚴重的情況就是引起火災，造成人身安全和財產安全的巨大損失。除此之外就是雷電現(xiàn)象發(fā)生時伴隨的電磁感應現(xiàn)象，這些電磁感應會使得輸電線路形成電磁場，間接導致輸電線路的電流增大，和高熱效應的危害結合在一起，對輸電線路的危害更是大大提高，甚至被損壞的輸電線路都無法修復。因此，在輸電線路中應用防雷技術可以說是非常有必要的。

2 輸電線路設計中防雷技術的應用

2.1 選擇合理的輸電線路

經過多年對雷擊現(xiàn)象的研究，我們發(fā)現(xiàn)雷擊現(xiàn)象主要是受到環(huán)境因素、地理因素、氣候因素的影響。在一些高山、傾斜的山坡、山谷地區(qū)本身就非常發(fā)生雷擊的現(xiàn)象，所以輸電線路在選擇時要盡可能的避開這些區(qū)域，這樣才能減少雷擊事故發(fā)生的概率。同時經過調查研究顯示，在土壤電阻率比較低或是土壤電阻率發(fā)生突變的地點也非常容易發(fā)生雷擊現(xiàn)象，相似的還有地下水位比較高的地區(qū)和地下礦物質含量豐富的地區(qū)?？偠灾?，由于地區(qū)環(huán)境差異而產生易發(fā)生雷擊事故的現(xiàn)象，可以通過選擇合理的輸電線路來避免。

2.2 在輸電線路上設置避雷線

為了防止輸電線路的雷擊事故，目前應用比較廣泛的就是在輸電線路上設置避雷線。在設置避雷線過程中，要注意兩個方面，一方面就是要科學的選擇避雷線，要進行大量的計算使得選擇的避雷線和輸電線路相匹配，達到防雷的效果，另一方面就是要選擇正確輸電線路的避雷線，比如電壓比較低的輸電線路就不適合設置避雷線。比如，當輸電線路達到一百二十千伏的電壓時，就需要所有的輸電線路都設置上避雷線。在某些下雨比較頻繁的區(qū)域比如半個月以上時間都在下雨的區(qū)域要全程設置避雷線。

2.3 在輸電線路上安裝避雷器

避雷器可以說是避雷線的衍生產物，在某些方面非常好的解決了避雷線的不足之處，避雷器和避雷線的巧妙結合更是產生了更好的防雷效果。避雷器安裝在輸電線路前，要通過精密的計算確定一個確定的雷電流值，當輸電線路中的電流值大于這個數(shù)值時避雷器就會自動啟動，從而將電流能夠導入到大地之中，保證輸電線路的正常運行。除此之外，避雷器的安裝最好配合上效果最好的鐵塔輸電線路，充分利用已經存在的資源，發(fā)揮防雷技術的最佳效用。

2.4 自動合閘系統(tǒng)的應用

自動合閘系統(tǒng)顧名思義，就是在輸電線路遭受雷擊時，可以自動關上閘門，關閉輸電線路的輸電功能，從而減少雷電后續(xù)對于輸電線路的破壞。自動合閘系統(tǒng)近幾年一直是我國防雷技術研究的重點項目，所以自動合閘系統(tǒng)一直在不斷的完善和進步，自動合閘系統(tǒng)對于減少雷電對于輸電線路的危害有著重要意義，未來一定也會得到廣泛的應用。

2.5 減小接地電阻

使用避雷線、避雷器和自動合閘系統(tǒng)都是通過物理條件來減少雷電傷害的防雷技術，如果能夠減少接地的電阻，就可以使得防雷效果更上一層樓，如何減小接地電阻，這里我們提供兩個有效的措施。首先可以利用爆破技術，爆破技術是近幾年比較流行的一項新技術，可以有效的使土壤的性質發(fā)生一定的變化，也就是通過爆破的手段將這片區(qū)域的土地炸開，使得電阻率比較小的物質能夠進入地下，有效地減少土地的電阻率。另一個方法就是在土壤中加入適量的降阻劑，這里我們建議降阻劑加入到鐵塔附近的土壤之中，使得降阻劑中的電解質和水分能夠最快的速度融入土壤之中，從而減小接地電阻。

3 結語

隨著電力行業(yè)的發(fā)展，輸電線路的重要性漸漸凸顯出來，減少雷電事故對于輸電線路的危害問題是我們發(fā)展道路上必須要面對的一個關鍵問題。科學技術是第一生產力，將防雷技術科學的應用在輸電線路設計上已經迫在眉睫，對于保證輸電線路的穩(wěn)定性和安全性有著重要作用。希望通過本篇文章可以引起更多人的重視，使防雷技術在輸電線路上的設計越來越完善，推動我國電力行業(yè)的進一步發(fā)展。

參考文獻：

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