輸電線路雷害情況的分析及對(duì)策研究

◎ 李新建

輸電線路雷害是電力線路當(dāng)中的常見安全威脅，會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行，甚至?xí)p壞電力設(shè)施設(shè)備。為有效避免這一情況的發(fā)生，做好有效的預(yù)防措施是關(guān)鍵。為了提出針對(duì)性的輸電線路雷害應(yīng)對(duì)策略，本文首先對(duì)輸電線路雷害情況進(jìn)行分析，以便以此為根據(jù)提出針對(duì)性的策略方案，為整個(gè)電力系統(tǒng)提供安全保障，最大化降低電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。

伴隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對(duì)于電能的需求不斷提升，在這樣的情況下只有確保供電安全可靠，保證供電系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行才能夠滿足人們的電能供應(yīng)。其中，我們需要特別關(guān)注電網(wǎng)事故的防范和處理。在眾多的電網(wǎng)事故當(dāng)中，輸電線路故障占據(jù)極大的比重，而在輸電線路故障方面，雷擊跳閘的危害所占比例較高。輸電線路雷害有極大的危害力，甚至?xí)绊懻麄€(gè)線路的安全運(yùn)行，只有做好防雷工作，及時(shí)針對(duì)雷害情況提出應(yīng)對(duì)策略，才能夠避免輸電線路受到雷電襲擊，為輸電線路提供有效的保障。

一、輸電線路雷害情況分析

一般而言，輸電線路遭受雷擊通?？梢詣澐殖伤膫€(gè)階段，第一個(gè)階段是雷擊之后電壓對(duì)輸電線路作用；第二個(gè)階段是架空線路閃絡(luò)；第三個(gè)階段是輸電線路工頻趨向穩(wěn)定；第四個(gè)階段是線路短路跳閘造成停電。雷電危害主要有三種形式，下面將對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要說明：第一，雷電直擊。雷電直擊是一種常發(fā)性的輸電線路雷害。在雷擊出現(xiàn)極大電流之時(shí)，雷擊會(huì)產(chǎn)生很高的過電壓，這樣的雷電過電壓會(huì)對(duì)輸電線路附近絕緣子對(duì)地放電，從而導(dǎo)致電力線路閃絡(luò)。假如雷擊過電壓特別高的情況下，還會(huì)引發(fā)嚴(yán)重性和惡劣的閃絡(luò)現(xiàn)象，發(fā)生線路斷線、擊穿絕緣子等問題。第二，雷電反擊。雷電反擊的主要原因是雷電擊打在輸電線路桿塔或避雷線之上，導(dǎo)致輸電線路絕緣體電壓超出其沖擊放電電壓范圍，從而出現(xiàn)線路桿塔到導(dǎo)線間絕緣反擊。同時(shí)雷擊接觸到線路桿塔，會(huì)導(dǎo)致雷擊電流完全流經(jīng)桿塔及其接地裝置伴隨時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致桿塔電位下降，影響線路桿塔穩(wěn)定與安全。第三，雷電繞擊。雷電繞擊是雷電擊中電力線路相線。造成這一情況的原因主要有導(dǎo)線數(shù)量與分布、線路附近電力線路、檔距中導(dǎo)線弧度。以下是輸電線路雷害情況圖片的說明。

圖1 輸電線路雷害

二、輸電線路防雷的重要性

現(xiàn)如今國(guó)家在城市化建設(shè)方面已經(jīng)到了一個(gè)較高的水平，伴隨著城市化建設(shè)的深入推進(jìn)，科技技術(shù)快速的提升，各行各業(yè)也進(jìn)入到了一個(gè)改革升級(jí)與創(chuàng)新發(fā)展的新階段。此時(shí)人們對(duì)電力的需求量較以往發(fā)生了極大的改變，除了增加了對(duì)電力能源使用量之外，還給電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行提出了極高要求。輸電線路作為影響人們用電體驗(yàn)的重要設(shè)施，假如輸電線路發(fā)生一些故障將會(huì)無法正常為用戶提供電源輸送，影響電力企業(yè)的效益與企業(yè)的形象。所以要做好輸電線路的保護(hù)以及故障排除工作，優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。輸電線路雷害是威脅線路運(yùn)行的主要因素，只有真正排除這一最大安全威脅，確保輸電線路有效運(yùn)行，才能夠切實(shí)提升電力線路的穩(wěn)定性以及線路安全。尤其是要加強(qiáng)對(duì)輸電線路雷害情況的研究工作，在做好全面分析之后提出科學(xué)有效的防雷方案，減少輸電線路遭遇雷擊的發(fā)生率，促進(jìn)防雷措施的優(yōu)化改進(jìn)。

三、輸電線路雷害的對(duì)策

1.有效增設(shè)絕緣體。

就輸電線路的防雷工作而言，最為關(guān)鍵的部分就是要提升輸電線路絕緣性能，只有這樣才能夠最大化的改善防雷性，有效減少雷害問題對(duì)輸電線路的破壞性。就當(dāng)前現(xiàn)狀，我國(guó)輸電線路絕緣強(qiáng)度還處于較低水平，所以一旦發(fā)生雷害會(huì)給整個(gè)輸電線路帶來極大的破壞力，特別是雷害會(huì)導(dǎo)致架設(shè)線路的地線，影響整個(gè)電力系統(tǒng)。在具體的改進(jìn)措施和雷電防范工作當(dāng)中，可以在輸電線路上增設(shè)絕緣體和絕緣子，其重要目的是要提升絕緣性，能保證輸電線路的防雷效果。

2.布置合理防雷線。

輸電線路雷害的應(yīng)對(duì)除了要從絕緣角度著手之外，還需要在防雷線的架設(shè)方面進(jìn)行合理化調(diào)整。通過架設(shè)避雷線的方法，可以強(qiáng)化對(duì)輸電線路的防雷保護(hù)，提高應(yīng)對(duì)雷害的能力。但是我們也必須清醒的認(rèn)識(shí)到并非是任何的電力線路都適宜架設(shè)避雷線。通常情況下，會(huì)選取在有40天及其以上年暴雷日的電力線路地區(qū)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況科學(xué)架設(shè)避雷線，給輸電線路建立起防雷保障體系。與此同時(shí)，在輸電線路的個(gè)別桿塔之處增加線路避雷器，提升避雷的有效性，更好發(fā)揮設(shè)施的防雷效果。

3.做好定期檢修。

做好輸電線路的檢查維修工作是維護(hù)輸電線路運(yùn)行穩(wěn)定與安全有著不可替代的作用，而且此項(xiàng)工作也是防范雷害的基礎(chǔ)所在。在檢查維修工作當(dāng)中，需要定期檢修與不定期檢修進(jìn)行結(jié)合。具體的檢修環(huán)節(jié)需要著重關(guān)注瓷瓶零值的檢測(cè)，以便通過對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)輸電線路當(dāng)中的絕緣問題，可以及時(shí)提出針對(duì)性的解決方案，維護(hù)輸電線路的絕緣性能。為了保證檢修工作的效率和有效性，可以成立專門的檢修小組，由綜合素質(zhì)過硬的檢修人員構(gòu)成，并做好各個(gè)成員的職能分工以及責(zé)任分配，有條不紊地完成檢查維修工作，同時(shí)也強(qiáng)化彼此之間的監(jiān)督，為輸電線路的運(yùn)行穩(wěn)定與安全提供保障。

4.強(qiáng)化接地保護(hù)。

強(qiáng)化接地保護(hù)同樣是輸電線路雷害的有效對(duì)策，而接地保護(hù)措施的完善需要著重做好兩方面的工作：一方面架設(shè)耦合地線，其重要目的是避免雷電繞擊，減少對(duì)輸電線路的危害。一般而言，需要在雷電活動(dòng)比較頻繁的輸電線路段增加耦合地線，提高雷擊防范的針對(duì)性。另一方面可以降低輸電線路桿塔接地電阻。該方法屬于防雷保護(hù)方案當(dāng)中最直接、便利而又最有效的方法。要降低塔桿接地電阻，通過復(fù)合式接地模塊接地、增加接地極數(shù)、用電阻率低的土壤、裝設(shè)水下接地網(wǎng)等多元化的方法達(dá)到目的。其中第一種方法的效果最佳，可以降低接地模塊與土壤間的抗阻，即使是出現(xiàn)雷擊也可以把絕大部分的電流引入大地，增強(qiáng)對(duì)輸電線路的保障。而且該方法在吸水性、保水性等多個(gè)方面都有優(yōu)勢(shì)。

5.改進(jìn)供電方法。

這里所提及的改進(jìn)供電方法主要指的是利用雙回路供電方法，該方法的使用能夠在輸電線路遭雷害時(shí)確保兩條供電回路當(dāng)中的一條回路能夠維持正常運(yùn)行的狀態(tài)，避免因?yàn)槔缀?dǎo)致大面積停電影響廣大用電用戶的正常生活與生產(chǎn)。雙回路供電方法的成本相對(duì)較高，所以在普及方面還沒實(shí)現(xiàn)全面性，通常是在重要用電客戶如醫(yī)院、工廠等供電當(dāng)中使用，在減少雷害損失方面發(fā)揮著積極作用。

總而言之，輸電線路防雷害工作在線路工作實(shí)踐當(dāng)中占據(jù)舉足輕重的地位，為了最大化的防范這一情況，消除電網(wǎng)事故對(duì)于線路運(yùn)行的影響，盡可能的減少經(jīng)濟(jì)損失，必須認(rèn)真全面的分析輸電線路雷害的實(shí)際情況，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行歸納研究，積極提出防雷對(duì)策，通過因地制宜的運(yùn)用綜合方法，避免雷擊跳閘問題，提高輸電線路耐雷水平，保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行。