架空輸電線路防雷措施研究

田紅羽

(山東軍輝建設(shè)集團有限公司，山東 肥城 271600)

0 引言

隨著我國社會經(jīng)濟化發(fā)展，人們的生活水平以及物質(zhì)文化生活越來越高，這就意味著人們對于電能的需求越來越高，并且對于電力系統(tǒng)的安全性也越加重視。近些年來，架空輸電線路遭受雷擊的現(xiàn)象十分嚴重，對于架空輸電線路造成一定程度的破壞，因此，對架空輸電線路防雷措施的研究愈發(fā)重要。

1 加強架空輸電線路絕緣水平

防雷和絕緣密不可分，加強絕緣不僅僅能達到避雷效果，并且還能夠有效提高人們生活安全以及用電安全。在架空輸電線路中可以通過增加絕緣子的數(shù)量來獲得加強絕緣水平的效果，并且在架空輸電線路中的接地電阻越低，那么絕緣水平效果就越加明顯。即使是在不能夠?qū)崿F(xiàn)降低接地電阻的架空輸電線路中，通過增加絕緣子的片數(shù)其耐雷也能夠有效提升6 kA左右。一般來說，在架空輸電線路中所采用的絕緣子是有機合成的絕緣子，通過大量的研究表明，有機合成的絕緣子比陶瓷以及玻璃絕緣子的性能相對差些，但是在有機合成的絕緣子中含有不擊穿結(jié)構(gòu)，當(dāng)輸電線路受到雷擊后，能夠有效預(yù)防雷擊放電進而產(chǎn)生不可逆現(xiàn)象發(fā)生，絕緣效果非常明顯。因此，在受到雷擊率高以及雷擊很強的地區(qū)都會運用有機合成的絕緣子，有效加強架空輸電線路的絕緣水平[1]。

另外，可以運用新型的絕緣方式來提升架空輸電線路的絕緣水平。近幾年來，隨著我國科技水平不斷提升，在架空輸電線路中運用了大量的新型絕緣方式，不平衡絕緣方式就是其中一種。不平衡絕緣方式就是以輸電線路調(diào)度數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，有效加強輸電線路的絕緣水平，進而使得絕緣子得以改善，這種情況下就能夠提高架空輸電線路的耐雷水平。

2 合理安裝避雷器及其避雷線

在架空輸電線路中，可以通過合理安裝避雷器來達到防雷效果。在架空輸電線路中安裝避雷器，這樣當(dāng)輸電線路遭受到雷擊現(xiàn)象時，雷擊放電就會產(chǎn)生分流的現(xiàn)象，一部分的放電電流就會通過避雷器傳輸?shù)礁浇乃U中，然后通過塔桿將放電電流傳輸?shù)降刂校绻讚舴烹娏砍^定值，那么避雷器就能夠?qū)⒎烹婋娏鞣殖煞至?，傳輸?shù)礁浇乃U中。當(dāng)雷擊放電電流通過避雷器以及導(dǎo)線時，放電電流能夠受到導(dǎo)線中電磁感的影響，進而使得放電電流在避雷器以及導(dǎo)線中產(chǎn)生耦合分量現(xiàn)象，并且避雷器的放電分流要遠遠超過避雷線的放電分流，而分流產(chǎn)生的耦合分量現(xiàn)象能夠促使導(dǎo)電電位提升，這時候絕緣子的閃絡(luò)電壓就會大于導(dǎo)線與塔桿頂之間的電位，所以絕緣子就不會發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，故而，輸電線路避雷器具備非常良好的供電箱作用，而這種作用也是在輸電線路中安裝避雷器實現(xiàn)防雷的一大特點。

避雷線是架空輸電線路最為常見的防雷措施，在架空輸電線中安裝避雷線能夠達到以下效果。其一，能夠有效避免雷電直接擊中相線。其次，當(dāng)雷電擊中塔桿頂時，能夠使得雷電發(fā)電電流產(chǎn)生分流的現(xiàn)象，減少雷電發(fā)電電流流入塔桿現(xiàn)象。其三，能夠屏蔽導(dǎo)線，進而有效降低導(dǎo)線感應(yīng)電壓。隨著電力事業(yè)不斷的發(fā)展，避雷線的效果并沒有特別明顯，并且在低電壓輸電線路中避雷線并沒有起到很好的作用，所以避雷線更多的運用在高電壓輸電線路中。

3 使桿塔接地電阻降低

在架空輸電線路防雷措施中，降低塔桿接地電阻是非常有效防雷措施，并且是非常經(jīng)濟的防雷手段。在架空輸電線路中降低接地電阻有以下幾種方式。

1)在架空輸電線路中要充分的利用架空輸電線路的自然接地。那么在接地施工過程中，要充分并且有效的運用混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋骨架以及金屬結(jié)構(gòu)物等自然接地體，這種情況下是降低接地電阻的有效方式[2]。

2)引進接地裝置設(shè)施?？梢栽谒U所在位置以及架空輸電線路附近有水平敷設(shè)的位置上引進接地裝置設(shè)施。并且由于引進接地裝置設(shè)施的經(jīng)濟費用較低，不僅僅能夠達到降低接地電阻的效果還能夠使得沖擊接地電阻降低，獲得有效防雷作用。

3)土壤電阻率的改善。土壤電阻率與接地體的接地電子緊密相關(guān)，故而可以將接地體四周的土壤電阻率加以改善，進而使得接地電阻降低，達到防雷效果。首先，可以運用換土的方式改善土壤電阻率。簡單來說，就是將接地體四周電阻率高的土壤運用電阻率低的土壤替換，進而使得接地電阻降低。這種方式雖然十分有效，但是施工工作量大，費用高。在運用換土法降低接地電阻時一定要保證電阻率降低、性能穩(wěn)定以及腐蝕幾率小的特點。

4 在架空輸電線路中合理安裝避雷針

避雷針是架空輸電電路常用的防雷措施，并且在生活中也非常的常見，那么在架空輸電線路中安裝避雷針一定要具備合理性，這樣才能真正起到防雷效果。首先，安裝側(cè)向避雷針。在架空輸電線路中的架空地線以及塔桿上安裝側(cè)向避雷針，這種情況下能有效避免雷電電流繞擊在導(dǎo)線中。其次，在塔桿頂安裝可控避雷針，在塔桿頂安裝避雷針是較為傳統(tǒng)的防雷措施，在塔桿頂安裝可控避雷針，其保護范圍能夠有效擴大。在塔桿頂安裝可控避雷針后，雷電電流就能夠通過避雷針流向地面，有效減少雷擊放電電力對輸電線路產(chǎn)生的破壞影響。最后，安裝架空地避雷針，安裝架空地避雷針能夠加強導(dǎo)線的屏蔽性能以及引雷作用，很大程度上能夠減少雷擊造成輸電線路跳閘現(xiàn)象發(fā)生。

5 應(yīng)用架空輸電線路進行防雷工作的建議

1)由于雷電危害會導(dǎo)致大量的人員傷亡和財產(chǎn)的損失，因此，這就需要人們時刻注意雷電活動的密切程度。同時，由于雷電活動的密集程度也與其架空輸電線路建立的塔形，以及相關(guān)絕緣設(shè)備的優(yōu)劣和所處地形因素有關(guān)。因此，為了保證防雷工作的順利進行，就應(yīng)該讓相應(yīng)工作人員先研究好當(dāng)?shù)氐牡乩須庀?，同時也要了解好當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件以及相關(guān)雷電活動發(fā)生情況的總體數(shù)據(jù)，然后再通過相應(yīng)的受力分析，來找到雷擊產(chǎn)生的主要原因。這樣才能夠通過選擇最適合當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)手段，來做好相應(yīng)的雷電防護措施。

2)任何一種防雷措施都不能夠完全地解決雷害問題，因此為了有效地降低人員和財產(chǎn)的損失，應(yīng)該提高相關(guān)人員的防雷意識，并通過理念宣講，以及動員大會分析總結(jié)出如何高效地做好防雷工作，降低由于防雷意識不強而造成的傷害。同時，相關(guān)單位也應(yīng)該與同類型的科研單位進行有效的合作，及時改進我國現(xiàn)有的架空輸電線路防雷技術(shù)當(dāng)中的不足之處，進行技術(shù)升級，有效地保證其防雷能力的提高。

3)相關(guān)單位也應(yīng)該對該地歷年來所遭受的雷擊資料進行有效的統(tǒng)計，并將實際應(yīng)用過的防雷措施，其防雷擊效果進行統(tǒng)計，建立出一套完整的防雷數(shù)據(jù)，有效地為后期解決防雷問題提供有力的數(shù)據(jù)支撐。同時，也可以實現(xiàn)問題的源頭的查詢，保證防雷工作的有效落實。

6 結(jié)語

架空輸電線路是電力系統(tǒng)輸電的重要組成部分，也是人們生活中常見的輸電線路，因此，架空輸電線路的安全性十分重要。在針對架空輸電線路的防雷措施進行研究的同時也一定要注重考慮線路能夠遭受到雷擊的種類，結(jié)合實際情況運用合理有效的防雷措施，才能夠真正使得架空輸電線路起到防雷作用。