探析高原地區(qū)高壓輸電線路防雷措施

窮 達(dá)

(西藏林芝市氣象局，西藏 林芝 860000)

1 高壓輸電線路雷擊原因及危害

(1)高壓輸電線路均為架空線路，架空線路當(dāng)中使用了大量的金屬材料且分布范圍比較廣泛，導(dǎo)致雷擊極易產(chǎn)生大量的雷電沖擊波，進(jìn)而入侵供電線路，而且沖擊波還能在極短的時(shí)間內(nèi)形成高達(dá)上千伏的雷電感應(yīng)電壓。盡管高壓輸電線路當(dāng)中安裝有避雷裝置，然而由于其動(dòng)作緩慢且殘壓較高，因此無(wú)法有效釋放雷電沖擊波，最終嚴(yán)重?fù)p壞電源設(shè)備及通信系統(tǒng)等；(2)雷云放電擊中高壓架空線路的桿塔時(shí)，將會(huì)形成一個(gè)專門的放電通道，擊穿避雷線路進(jìn)而導(dǎo)致高壓架空線路發(fā)生跳閘事故。

2 高壓輸電線路防雷存在的隱患

2.1 絕緣子使用過(guò)程中存在的隱患

合成絕緣子在運(yùn)行過(guò)程中極易出現(xiàn)老化現(xiàn)象；鋼化玻璃絕緣子一旦遭受雷電襲擊則極易出現(xiàn)裸串現(xiàn)象，而且在其運(yùn)行初期的自爆率比較高；由于陶瓷絕緣子笨重且易碎，因此在輸電線路運(yùn)行過(guò)程中極易受到過(guò)電壓的影響，最終由于發(fā)生閃絡(luò)而被磨損甚至擊穿。

2.2 避雷線防雷存在安全隱患

雷電擊中輸電線路時(shí)往往會(huì)產(chǎn)生大量的過(guò)電壓，此時(shí)，雙避雷坶將會(huì)在導(dǎo)線上有效地覆蓋避雷線，以確保避雷線的功能與作用得到充分發(fā)揮。一旦發(fā)生雷擊現(xiàn)象，雷電將會(huì)擊中避雷線，雷擊產(chǎn)生的雷電流會(huì)通過(guò)塔桿泄放入大地。

2.3 塔桿存在隱患

塔桿是高壓架空輸電線路當(dāng)中用于支撐輸電線的一種重要物體，主要由鋼筋混凝土與鋼材2種材料構(gòu)成。就高壓輸電線路而言，多由鋼筋混凝土桿構(gòu)成，而大多數(shù)鋼筋混凝土桿還由內(nèi)部鋼筋、接地裝置與橫擔(dān)3大部分組成。在持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，鋼筋混凝土塔桿極易發(fā)生風(fēng)化及嚴(yán)重裂化等現(xiàn)象。

2.4 接地裝置存在隱患

接地裝置是用于連接地下連接網(wǎng)與接地電極的一種設(shè)施，就高壓輸電線路而言，其接地裝置隱患主要表現(xiàn)為以下2個(gè)方面：①在安裝接地裝置時(shí)未能嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行控制，導(dǎo)致接地裝置接地線的長(zhǎng)度與預(yù)埋深度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，使接地裝置的電阻值有所改變，最終引發(fā)雷擊安全事故；②地網(wǎng)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，塔桿地網(wǎng)位置處的土壤是導(dǎo)致地網(wǎng)發(fā)生電化學(xué)腐蝕的一項(xiàng)重要原因。

3 高壓輸電線路防雷措施

3.1 合理布設(shè)避雷線

避雷線不僅能夠起到保護(hù)導(dǎo)體與導(dǎo)線等作用，還具有對(duì)雷和閃電進(jìn)行分流的作用，以避免雷電直接擊中導(dǎo)線。通常情況下應(yīng)當(dāng)在所有導(dǎo)線的上方均安裝避雷線，對(duì)整條線路起到有效的保護(hù)作用。而且對(duì)于雷電發(fā)生頻率較高地區(qū)應(yīng)當(dāng)安裝雙避雷針。輸電線路的電壓在35000V以下時(shí)，僅僅需要在距離變電站1～2km位置處安裝一個(gè)避雷針，以防止資源浪費(fèi)。雖然避雷線防雷能夠起到一定的防雷效果，但是也存在著一定的安全隱患。

3.2 加裝線路避雷器

線路避雷器屬于一個(gè)非線性電阻，電壓越高，則電阻越低，反之則正好相反。線路避雷器往往與絕緣體相互平行地連接在塔上，一旦雷電擊中線路避雷器與絕緣體，將會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致線路發(fā)生斷電或直接跳閘。線路避雷器雖然防雷效果較好，但是其成本與價(jià)格高昂。因此，高原地區(qū)必須選擇合適的地點(diǎn)安裝線路避雷器，以防止安裝數(shù)量較多而造成資金浪費(fèi)。

3.3 提升線路的絕緣能力

通常情況下，輸電線路的絕緣性能與其保護(hù)水平密切相關(guān)，對(duì)于雷擊事故多發(fā)區(qū)域必須采取有效措施提升線路的絕緣能力。高原地區(qū)塔架遭受雷擊的頻率較高，因此可以適當(dāng)增加塔桿上方的絕緣子串?dāng)?shù)(高度在40m以上的塔桿，塔桿高度每增加10m就應(yīng)當(dāng)增加一個(gè)絕緣體)，使地線與導(dǎo)線之間的距離較遠(yuǎn)，以提升線路的絕緣能力。

3.4 降低桿塔的接地電阻

輸電線路防雷針對(duì)桿塔接地電阻提出了寬泛的要求，然而對(duì)于土壤電阻率較高的高原地區(qū)的輸電線路而言，就不應(yīng)當(dāng)僅限于原有設(shè)計(jì)參數(shù)，應(yīng)當(dāng)采取有效措施適當(dāng)降低桿塔的接地電阻。而且每年還要以相關(guān)規(guī)范要求為依據(jù)測(cè)量全線桿塔的接地電阻，再與之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)于電阻值顯著增加的桿塔應(yīng)當(dāng)采取挖深接地坑道、接地降阻劑等方法降低桿塔的接地電阻，使其位于合理范圍之內(nèi)。若以上措施均無(wú)效或不合格的接地電阻量較多，則必須實(shí)時(shí)改造線路的接地裝置。