高壓輸電線路綜合防雷措施的分析與探討

馬虹旭 姜禹 馬曉晨 王悅

摘? ?要：電力事業(yè)關(guān)乎社會(huì)民生，在社會(huì)主義基礎(chǔ)設(shè)施不斷建設(shè)和完善下，高壓輸電線路覆蓋范圍逐步擴(kuò)大，對(duì)于提升供電服務(wù)質(zhì)量，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展具有重要作用。但是，高壓輸電線路大面積暴露在野外環(huán)境下，容易受到雷擊破壞，影響到線路的正常供電，周?chē)娏υO(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，并且?guī)?lái)不同程度的經(jīng)濟(jì)損失。所以，應(yīng)充分契合高壓輸電線路不同區(qū)域的氣候特點(diǎn)，選擇合理的防雷措施，最大程度降低雷擊帶來(lái)的威脅，保證高壓輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文就高壓輸電線路綜合防雷進(jìn)行分析，結(jié)合不同的線路事故，選擇科學(xué)合理的綜合防雷措施，提升社會(huì)供電服務(wù)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：綜合防雷? 高壓輸電線路? 運(yùn)維管理? 接地裝置

中圖分類(lèi)號(hào)：TM863? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）12（a）-0030-02

社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展下，社會(huì)用電量大幅度增加，尤其是日常生產(chǎn)生活中耗電量較大的電氣設(shè)備應(yīng)用，促使用電負(fù)荷逐步增加，加強(qiáng)高壓輸電線路防雷保護(hù)顯得十分關(guān)鍵。由于發(fā)電廠生產(chǎn)的電力資源需要經(jīng)過(guò)高壓輸電線路傳輸?shù)接脩艚K端，而高壓輸電線路的覆蓋范圍廣，容易受到自然環(huán)境所影響，如果防雷措施不合理，在雷雨天氣容易出現(xiàn)雷擊閃絡(luò)現(xiàn)象，破壞高壓輸電線路，威脅到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。故此，做好高壓輸電線路綜合防雷措施的研究，對(duì)于社會(huì)生產(chǎn)生活穩(wěn)定具有現(xiàn)實(shí)意義。

1? 雷電對(duì)高壓輸電線路的影響

高壓輸電線路長(zhǎng)時(shí)間暴露在野外環(huán)境下，很容易受到自然環(huán)境和惡劣天氣影響，威脅到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。雷電作為一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，對(duì)高壓輸電線路威脅較大，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

其一，直擊雷危害。直擊雷是指對(duì)雷電直接電擊高壓輸電線路，如果沒(méi)有合理有效的防雷措施，將會(huì)帶來(lái)不可估量的危害。雷電擊中桿塔，雷電流迅速上升，桿塔頂部與導(dǎo)線的電位差增加，出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，影響到線路的正常連接，高壓輸電線路無(wú)法正常運(yùn)行。直擊雷會(huì)破壞導(dǎo)線，產(chǎn)生過(guò)電壓和過(guò)電流危害，加劇線路故障問(wèn)題出現(xiàn)。

其二，感應(yīng)雷危害。是指雷云在經(jīng)過(guò)高壓輸電線路覆蓋區(qū)域，產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，在區(qū)域內(nèi)形成電磁感應(yīng)，破壞高壓輸電線路。感應(yīng)雷對(duì)高壓輸電線路的危害較小，但如果是35kV以下的線路所產(chǎn)生的危害較大。

其三，雷電沖擊波危害。雷電沖擊波有著突發(fā)性特點(diǎn)，高壓輸電線路由于無(wú)法承受瞬間產(chǎn)生的高壓，會(huì)強(qiáng)烈沖擊和破壞線路，誘發(fā)線路故障，影響到高壓輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2? 高壓輸電線路的事故類(lèi)型

高壓輸電線路就運(yùn)行中，受到雷擊產(chǎn)生的事故類(lèi)型多樣，表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

其一，接地裝置。接地裝置缺少有效的檢修和維護(hù)，不可避免的出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，影響到高壓輸電線路使用性能和使用壽命。碳鋼是主要的接地裝置材料，如果缺少有效的檢修和維護(hù)，材料會(huì)逐漸變薄，電阻增加的同時(shí)，導(dǎo)電性能下降，影響到防雷效果。部分區(qū)域在接地裝置中，會(huì)加入降阻劑或是導(dǎo)電混凝土，盡管可以提升防雷效果，但是后期的線路腐蝕問(wèn)題將十分嚴(yán)重。

其二，保護(hù)角。高壓輸電線路的防雷措施中，保護(hù)角的設(shè)置有著明確規(guī)定和要求，但是部分施工單位在高壓輸電線路施工中，卻很少會(huì)注意保護(hù)角設(shè)置重要性。即便注意到保護(hù)角安裝問(wèn)題，但是實(shí)際作業(yè)中受到其他因素影響，導(dǎo)致保護(hù)角過(guò)大，雷擊事故發(fā)生幾率大大增加。

其三，桿塔。桿塔是鋼筋混凝土材料澆筑而成，桿塔鋼筋位置用于線路保護(hù)接地裝置。如果桿塔受到雷擊破壞，電流經(jīng)過(guò)桿塔的鋼筋泄入大地。如果遭受的電流較大，質(zhì)量差的水泥桿塔會(huì)受到較大的能力沖擊產(chǎn)生裂隙，長(zhǎng)期暴露在外界環(huán)境下會(huì)擊碎桿塔，高壓輸電線路斷線，無(wú)法正常供電。

3? 高壓輸電線路的雷擊原因分析

在高壓輸電線路運(yùn)行中，遭受雷擊的原因較為多樣，對(duì)于供電服務(wù)質(zhì)量威脅較大。如果高壓輸電線路桿塔接地效果較差，致使桿塔和地面接觸的電阻值增加，埋下一系列安全隱患，在一定程度上增加安全事故爆發(fā)幾率。高壓輸電線路施工中，由于缺少安全可靠的絕緣裝置，原有的避免電流回流的作用，絕緣配置不合理會(huì)出現(xiàn)雷擊跳閘事故，并且伴隨著時(shí)間的推移，受到外界環(huán)境侵蝕和影響，絕緣裝置逐步老化，影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。避雷線選擇方面，作為主要的防雷措施，一旦出現(xiàn)雷擊事故，通過(guò)避雷線有助于阻斷雷電和線路之間的關(guān)聯(lián)，最大程度上降低雷擊事故爆發(fā)幾率。但是，當(dāng)前很多避雷線的設(shè)計(jì)方面，卻很少關(guān)注桿塔保護(hù)角度內(nèi)容，致使避雷線原有的防雷保護(hù)效果發(fā)揮不充分。

4? 高壓輸電線路的綜合防雷措施分析

高壓輸電線路是電網(wǎng)的重要組成部分，很大程度上影響著供電服務(wù)質(zhì)量，為了降低雷擊事故帶來(lái)的不良影響，應(yīng)該結(jié)合不同區(qū)域?qū)嶋H情況，選擇合適的防雷措施，最大程度上降低雷擊事故帶來(lái)的不良影響，提升綜合防雷效果，具體措施如下。

4.1 降低接地電阻阻值

在高壓輸電線路綜合防雷處理中，應(yīng)該綜合分析影響高壓輸電線路安全運(yùn)行的因素，一個(gè)有效措施是降低桿塔接地電阻阻值，在不影響高壓輸電線路安全運(yùn)行的同時(shí)，適當(dāng)?shù)奶嵘邏狠旊娋€路耐雷特性。相關(guān)人員應(yīng)該充分明確桿塔接地電阻重要性，通過(guò)此種方式，在接地裝置中加入適量的降阻劑，促使地面和桿塔之間的電阻大幅度下降，發(fā)生雷擊事故的幾率也將大大降低。桿塔保護(hù)角度設(shè)計(jì)方面提高重視程度，轉(zhuǎn)變理念，收集相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算，確定最佳的桿塔保護(hù)角度，并做好后期檢驗(yàn)，避免桿塔保護(hù)角度不合理影響到接地裝置的防雷效果。我國(guó)還有很多地區(qū)采用爆破接地技術(shù)，可以降低桿塔的接地電阻，主要是在桿塔假設(shè)前，使用相應(yīng)的設(shè)備爆破，接地裝置產(chǎn)生裂縫，使用專門(mén)的設(shè)備將低電阻率的材料填充到裂縫中，可以大大降低導(dǎo)電率。選擇外引接地方式降低電阻阻值，對(duì)高壓輸電線路覆蓋區(qū)域進(jìn)行充分的地質(zhì)勘察，在對(duì)數(shù)據(jù)綜合分析和計(jì)算后選擇電阻率較低的區(qū)域，安裝接地裝置，在充足的資金支持下，最大程度上降低雷擊事故，維護(hù)電網(wǎng)安全運(yùn)行。

4.2 選擇不平衡的絕緣方式

高壓輸電線路防雷保護(hù)中，通過(guò)不平衡的絕緣方式，可以大幅度提升高壓輸電線路的耐雷性能，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性能。此種方式操作便捷，提升高壓輸電線路的絕緣水平，延長(zhǎng)線路的使用壽命。高壓輸電線路運(yùn)行中，相較于高桿塔的高壓輸電線路跳閘幾率更小，為了規(guī)避受到雷擊發(fā)生跳閘事故，可以對(duì)區(qū)域充分地質(zhì)勘察，適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)桿塔和避雷線的導(dǎo)線距離。還可以增加絕緣子串?dāng)?shù)量，切實(shí)提升高壓輸電線路絕緣性能。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的高壓輸電線路敷設(shè)情況來(lái)看，大力建議和提倡采用不平衡絕緣方式，不同回路絕緣效果差值作為電壓峰值，一旦出現(xiàn)雷擊事故，對(duì)于其中絕緣子串?dāng)?shù)量少的回路，并且可能會(huì)發(fā)生閃絡(luò)事故的地線作為閃絡(luò)導(dǎo)線，有助于提升高壓輸電線路耐雷水平，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。

4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)負(fù)角保護(hù)針和電棒位置

通過(guò)對(duì)電棒位置和保護(hù)針位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以起到良好的防雷效果。合適的電棒擺放位置，可以提升導(dǎo)線和地線間的距離，增加耦合系數(shù)，一旦出現(xiàn)雷電事故，可以最大程度上降低高壓輸電線路分流作用，改善高壓輸電線路的電壓分布情況。高壓輸電線路運(yùn)行中，合理擺放負(fù)角保護(hù)針，充當(dāng)避雷針，起到預(yù)防雷擊事故發(fā)生的功效，最大程度上降低高壓輸電線路臨界擊距的作用。調(diào)整負(fù)角保護(hù)針和電棒的擺放位置，降低企業(yè)防雷成本的同時(shí)，提升高壓輸電線路耐雷水平，加之此種方式操作十分便捷，憑借獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在高壓輸電線路防雷中廣泛應(yīng)用，實(shí)際效果可觀。靈活設(shè)置避雷針，實(shí)用性較強(qiáng)，防雷效果可觀，不僅僅是高壓輸電線路，在我國(guó)的建筑工程防雷措施中同樣廣泛應(yīng)用，避免雷擊造成線路損壞，影響到人們生產(chǎn)生活的正常用電。有效控制避雷針，降低高壓輸電線路跳閘幾率，需要企業(yè)予以高度重視，增加資金投入力度。

4.4 合理架設(shè)避雷線

在高壓輸電線路綜合防雷舉措中，合理架設(shè)避雷線很重要，有助降低雷擊事故幾率，即便發(fā)生雷擊，也可以減少雷電對(duì)高壓輸電線路帶來(lái)的損壞程度。避雷線架設(shè)中，充分了解施工區(qū)域周?chē)闆r，地區(qū)空曠發(fā)生雷擊事故的幾率較高，所以可以在空曠區(qū)域架設(shè)避雷線，減少雷擊事故發(fā)生幾率。對(duì)于沒(méi)有安裝避雷線的區(qū)域，容易出現(xiàn)跳閘事故，損壞電路絕緣層，而避雷線的安裝，在降低跳閘事故發(fā)生幾率同時(shí)，還可以保證高壓輸電線路絕緣層完整，全面提升高壓輸電線路耐雷水平。此外，還要加強(qiáng)高壓輸電線路的日常運(yùn)維管理，制定完善的管理體系，依據(jù)制度和要求將管理工作落實(shí)到實(shí)處，加強(qiáng)日常線路監(jiān)管，定期檢修和維護(hù)桿塔、絕緣子和導(dǎo)線，一旦發(fā)現(xiàn)破損技術(shù)解決，最大程度上減低雷擊帶來(lái)的損失。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高壓輸電線路是電力系統(tǒng)不可或缺的組成部分，很大程度上影響著供電服務(wù)質(zhì)量和社會(huì)穩(wěn)定。故此，應(yīng)該做好高壓輸電線路的防雷工作，結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況，選擇合適的防雷措施，減少雷擊的可能性和損失，延長(zhǎng)高壓輸電線路使用壽命，為社會(huì)生產(chǎn)生活提供可靠的供電服務(wù)。

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