探究超高壓輸電線路的防雷設(shè)計與運維技術(shù)

高瑞 河南送變電建設(shè)有限公司

近些年我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，人民生活水平日益提高，然而社會的發(fā)展離不開能源的消耗。電能作為重要的二次能源，在國民生活中占有舉足輕重的地位。輸電線路作為電能傳輸?shù)耐ǖ溃请娏ο到y(tǒng)的重要組成部分，然而也是電力系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)。由于輸電線路分布區(qū)域廣，絕大多數(shù)處于室外，經(jīng)常處于大風(fēng)、暴雨、雷電以及各種不確定因素的環(huán)境下，從而給電力系統(tǒng)的運行造成威脅。雷電作為常見的自然現(xiàn)象，是導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)故障的重要因素。由于雷擊引起輸電線路的過電壓可達(dá)到幾百萬伏，這一過電壓也稱為外部過電壓或者大氣過電壓，如果這一大氣過電壓在系統(tǒng)內(nèi)傳播，就會給系統(tǒng)中的電氣設(shè)備的絕緣帶來極大威脅。加強防雷接地設(shè)計和設(shè)備維護(hù)，可以減少或防止此類問題的發(fā)生。

一、超高壓輸電線路雷擊特點分析

由于輸電線路電壓等級的不斷提升，受外界雷害的影響越來越大，其中，輸電線路雷擊跳閘，通常以反擊為主，反擊雷跳閘概率能夠達(dá)到60.0%左右，超高壓輸電線路雷擊跳閘一般以繞擊為主。因為超高壓輸電線路的絕緣水平比較低，如果雷擊中塔頂或者避雷線，輸電線路的絕緣子特別容易出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。此外，超高壓輸電線路在運行的過程當(dāng)中，如果出現(xiàn)雷擊跳閘現(xiàn)象，會降低電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性。與普通的輸電線路相比較來講，超高壓輸電線路具有以下特點：第一，桿塔的高度與尺寸均比較大。因為桿塔高度較高，特別容易出現(xiàn)迎面先導(dǎo)現(xiàn)象，再加上尺寸大，暴露的面積過大，引雷半徑不斷增加。第二，絕緣水平比較越高。超高壓輸電線路絕緣子越不容易引起出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。第三，線路運行期間電壓較高。輸電線路導(dǎo)線四周空氣特別容易產(chǎn)生離子波，對下行先導(dǎo)的發(fā)展產(chǎn)生較大影響。

二、超高壓輸電線路的防雷設(shè)計與運維技術(shù)措施

（一）做好防雷裝置選用

加強超高壓輸電線路防雷保護(hù)，需要做好防雷裝置的選用。而避雷線作為基本的防雷保護(hù)措施，擁有較好防雷保護(hù)效果，在線路電壓較高時能夠起到較好防雷保護(hù)作用。在對線路避雷線進(jìn)行架設(shè)時，需要認(rèn)識到避雷線主要用于對直接雷進(jìn)行防護(hù)，還應(yīng)減小避雷線對導(dǎo)線的保護(hù)角，以便使線路防雷達(dá)到理想效果。實現(xiàn)避雷線的合理架設(shè)，能夠使線路在雷電天氣閃絡(luò)次數(shù)得到減少，同時使線路絕緣子串保持穩(wěn)定性能，避免線路形成感應(yīng)電壓，因此可以為導(dǎo)線穩(wěn)定運行提供保障。在超高壓輸電線路不同位置，需要通過安裝避雷針達(dá)到最佳防雷效果。在桿塔頂部，需要安裝可控放電避雷針對直擊雷進(jìn)行吸引，避免線路受到雷電繞擊。在地線上，需要完成防繞擊避雷短針的安裝，結(jié)合線路檔距完成不同安全等級區(qū)域的劃分。在距離桿塔10～30m 的位置，屬于雷電繞擊危險區(qū)域，還應(yīng)重點加強防雷。

（二）降低接地電阻阻值

在超高壓輸電線路綜合防雷處理中，應(yīng)該綜合分析影響超高壓輸電線路安全運行的因素，一個有效措施是降低桿塔接地電阻阻值，在不影響超高壓輸電線路安全運行的同時，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)生雷擊事故的概率也將大大降低。桿塔保護(hù)角度設(shè)計方面提高重視程度，轉(zhuǎn)變理念，收集相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行計算，確定最佳的桿塔保護(hù)角度，并做好后期檢驗，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，對超高壓輸電線路覆蓋區(qū)域進(jìn)行充分的地質(zhì)勘察，在對數(shù)據(jù)綜合分析和計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)安全運行。

（三）避雷線的架設(shè)

架設(shè)避雷線是最基本的防雷措施，在超高壓輸電線路當(dāng)中，可以有效地防止雷擊直接打到導(dǎo)線上，對超高壓輸電線路具有一定的保護(hù)作用。為了確保避雷線能夠起到更好的作用，可以將避雷線進(jìn)行分流，降低通過桿塔和線路的雷電電流。還可以通過耦合作用，降低絕緣子中的電壓，使得絕緣子能夠更好地發(fā)揮作用。

（四）科學(xué)選擇輸電線路檢修模式

定期進(jìn)行線路巡視。結(jié)合輸電線路的運行現(xiàn)狀，按照線路運維計劃，進(jìn)行科學(xué)巡視，如果發(fā)現(xiàn)輸電線路中的設(shè)備出現(xiàn)缺陷，要及時修護(hù)。通常來講，輸電線路的巡視需要每周一次，巡視單位要結(jié)合實際情況來定，可以進(jìn)行有效調(diào)整。第二，加強故障巡視。通過加強故障巡視，能夠幫助輸電線路運維人員更好地了解故障產(chǎn)生原因，并確定出故障點，結(jié)合故障特點，有針對性地進(jìn)行維護(hù)。在輸電線路故障巡視過程當(dāng)中，運維人員要對各個巡視區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格巡視，避免出現(xiàn)在終端或者遺漏，一旦發(fā)現(xiàn)可能會引發(fā)故障的物件，均需要將其帶回，并詳細(xì)記錄下現(xiàn)場具體情況，為后續(xù)的事故分析提供重要的參考依據(jù)。

三、結(jié)語

總而言之，在超高壓輸電線路進(jìn)行工作的期間，雷擊現(xiàn)象是時有發(fā)生的，而且很有可能會受到雷電的襲擊，因此需要不斷地提高超高壓輸電線路的安全性和可靠性，不斷地提高線路中的防雷措施，改進(jìn)現(xiàn)行的防雷措施中存在的隱患和不足之處，才能實現(xiàn)超高壓輸電線路防雷的有效性。