輸電線路防雷措施淺探

趙正平

摘 要：輸電線路安全對電力網(wǎng)絡(luò)正常運行影響很大，當(dāng)前大部分輸電線路都在空曠地方分布，運行期間極易出現(xiàn)雷擊故障，讓電力設(shè)備發(fā)生危害。如在雷擊影響下出現(xiàn)火災(zāi)事故，將對電力網(wǎng)絡(luò)正常供電帶來不利影響，并嚴(yán)重威脅著人們生命財產(chǎn)安全，如何加強輸電線路防雷工作是我們需要重視與盡快解決的問題。

關(guān)鍵詞：輸電線路;防雷技術(shù);維護措施

引言

在電網(wǎng)安全運行與分配中，輸電線路是重要的組成部分，承擔(dān)著電力能源傳輸?shù)闹厝危暂旊娋€路的質(zhì)量和穩(wěn)定直接影響到電力系統(tǒng)的供電效率和安全。近年來，我國電力事業(yè)在經(jīng)濟快速發(fā)展的大環(huán)境下有了長足的發(fā)展，輸電線路的覆蓋面積也逐年增加，不過輸電線路的路徑往往經(jīng)過不同的地區(qū)，很容易受到環(huán)境因素的影響，尤其是雷擊現(xiàn)象，這對于電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行有著很大的影響。本文分析了輸電線路發(fā)生雷擊的主要影響因素，進(jìn)而探討了輸電線路設(shè)計中的防雷技術(shù)運用，希望可以給我國電力系統(tǒng)輸電線路對于防雷技術(shù)的運用有所借鑒。

1造成輸電線路防雷保護措施無法發(fā)揮有效作用的原因

1.1輸電線路設(shè)計安裝缺陷

部分地區(qū)的電力設(shè)計部門欠缺一定的責(zé)任感，在輸電線路設(shè)計時沒有充分考慮當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪?、雷電繞擊率、地質(zhì)地貌等因素的影響，使得電阻與輸電線路不匹配，極易導(dǎo)致雷電天氣出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。另外，在輸電線路安裝施工過程中，施工人員未按照相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，導(dǎo)致地網(wǎng)接頭焊接不到位、地網(wǎng)鋪設(shè)不達(dá)標(biāo)等不合格現(xiàn)象出現(xiàn)。

1.2雷電天氣預(yù)測難度大

目前雖然有衛(wèi)星云圖系統(tǒng)、大氣監(jiān)測系統(tǒng)等數(shù)字信息技術(shù)對自然環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，但大氣活動的隨機性較強，且復(fù)雜多變，現(xiàn)有的技術(shù)還無法實現(xiàn)對雷電天氣進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，導(dǎo)致無法及時準(zhǔn)確地獲悉輸電線路遭受雷擊的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，雷電預(yù)測相關(guān)技術(shù)還存在一定程度的局限性。

1.3輸電線路的接地電阻居高不下

接地裝置是防雷保護措施的重要組成部分，但是在實際操作中，往往存在人為破壞、使用年限超期、阻降劑腐蝕等原因造成的接地裝置損壞，使得接地裝置的電阻值大大超過正常適用范圍，為輸電線路遭受雷擊危害埋下了隱患，尤其在雷電天氣多發(fā)的地區(qū)，更是成為導(dǎo)致輸電線路雷擊頻發(fā)的重要誘因。與此同時，在運用回路測法對接地裝置進(jìn)行測試時，一旦由于測試電極放置過遠(yuǎn)、內(nèi)部桿塔銹蝕或不通暢造成測量失誤，則會導(dǎo)致對接地裝置性能的不準(zhǔn)確判斷。

2雷電對電力輸電線路的危害

雷電具有不確定性和強烈性，具有較強的破壞能力，能夠在瞬間產(chǎn)生巨大的磁場效應(yīng)。因此，雷電一旦擊中電力輸電線路，就會導(dǎo)致輸電線路的絕緣體失效，造成電壓危害引發(fā)跳閘，這不但影響了電力系統(tǒng)的正常運行，甚至?xí)斐呻娏κ鹿?，威脅人們的生命財產(chǎn)安全。

3電力輸電線路的防雷措施

3.1電力輸電線路采用絕緣避雷線防雷

電力輸電線路的避雷線除了可以防雷以外，還可以作為屏蔽線來降低電力線對通信線路的干擾。將避雷線與鐵塔相連，使避雷線對地絕緣。近年來，絕緣避雷線多被用于超高壓線路中，來達(dá)到防雷和減少能量損耗的效果。它的工作原理是：在超高壓線路正常運行的狀態(tài)下，把避雷線經(jīng)過一個小縫隙接地，使其對地絕緣。但在雷擊的情況下，避雷線被雷電擊穿會呈現(xiàn)接地狀態(tài)，從而達(dá)的防雷的效果。

3.2提高電力輸電線路的耐雷水平

電力輸電線路的耐雷性直接影響著線路遭受雷擊的概率，因此，在日常生活中，電力工作人員應(yīng)加大對輸電線路絕緣體的檢查，并在檢查之后統(tǒng)計好絕緣體的損壞率。提高電力輸電線路的耐雷水平，應(yīng)做好以下五個方面：一是降低桿塔接地電阻，提高電力輸電線路反擊耐雷水平;二是在接地電阻取值不變的前提下，只考慮檔距變化，逐步增大電力輸電線路的檔距，提高輸電線路的耐雷水平;三是考慮當(dāng)前導(dǎo)線上的工作電壓，導(dǎo)線上的交流周期電壓具有不確定性，不同相位角下的耐雷水平不同;四是塔桿波阻抗是高塔防雷設(shè)計中的一個重要參數(shù)，對于500kv的電力輸電線路，塔桿波阻抗每增加10歐姆，輸電線路的耐雷水平就相應(yīng)地降低10千安;五是降低桿塔的高度，使引雷的面積縮小，減少雷擊的次數(shù)，確保電力正常供電。

3.3電力輸電線路搭建避雷線

避雷線也被叫做架空地線。在實際工作中，搭建避雷線是在電力輸電線路中預(yù)防雷電最有效的措施，它具有防止雷電直接擊打?qū)Ь€的作用。其工作原理主要是：一是耦合作用，通過電力輸電線路導(dǎo)線的耦合作用，可以減少線路中絕緣子的電壓;二是分流作用，一旦發(fā)生雷擊，將電流分成幾股，進(jìn)而降低強電流對導(dǎo)線的干擾;三是屏蔽作用，對導(dǎo)線實行屏蔽，降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。從安全方面考慮，對雷電高發(fā)地段，應(yīng)鋪設(shè)兩條避雷線加強分流作用。

3.4降低電力輸電線路的接地電阻

在電力系統(tǒng)中，影響塔頂變化的一個的重要參數(shù)是塔桿接地電阻。因此，降低電力輸電線路的接地電阻可以很好地提高輸電線路的耐雷水平。主要有四種方法：一是增大接地面積;二是外引接地面積;三是采用爆破接地技術(shù);四是施放接地電阻降阻劑。

3.5加強電力輸電線路絕緣

在電力輸電線路中，由于一些特殊的原因使少數(shù)地段采用跨河桿塔，這大大地增加了桿塔受到雷擊的機會。因此為了降低跳閘率，給人們提供一個穩(wěn)定安全的電力系統(tǒng)?？稍诟邏核显黾咏^緣串片數(shù)，加大導(dǎo)線與地線之間的距離，從而加強電力輸電線路的絕緣作用。

3.6增加電力輸電線路避雷器

在實際工作中，避雷器對電力輸電線路具有很好的保護作用。特別是在高山，土壤電阻率較高、雷電頻發(fā)的地區(qū)，可以考慮利用電力輸電線路避雷器來預(yù)防雷擊。這樣，一旦發(fā)生雷電，避雷器在保護絕緣體的同時也能保護自然輸電線路，有效的減少電力輸電線路的跳閘次數(shù)，保證了電力系統(tǒng)的正常運行。根據(jù)這幾年電力工作人員的研究，在實際工作中，無論是雷電繞擊導(dǎo)線或者雷電直擊塔頂，避雷器對高壓輸電線路的防雷都起到了非常好的效果。然而避雷器的成本較高，所以在安裝避雷器時，電力人員應(yīng)該選擇最理想的位置，保證避雷器防雷效果達(dá)到最佳。

3.7控制放電的避雷針技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，通過研究表明，可以控制放電的避雷針對高壓輸電線路有很好的防雷作用?？梢钥刂品烹姷亩芾揍樀膬?yōu)點主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是與傳統(tǒng)避雷針相比，可以控制放電的避雷針有很大的保護角，引雷能力比較強，這樣就降低了雷電對輸電線路的繞擊率;二是，根據(jù)可以控制放電的避雷針陡度低、電流小的特點可知，500kv以下的電力輸電線路可以采用可控制放電避雷針技術(shù)。即采用可以控制放電的避雷針技術(shù)，500kv以下的輸電線路受到雷擊后不會發(fā)生跳閘現(xiàn)象，這樣就確保了人們的正常用電。

4結(jié)語

綜上所述，雷電是高壓輸電線路受到破壞的主要因素，對高壓輸電線路的安全有效運行有著嚴(yán)重的威脅。目前我國高壓輸電線路防雷技術(shù)取得了突破性的研究成果，但是還需要相關(guān)部門的共同努力，進(jìn)而全面提升和完善防雷技術(shù)。為社會和國家的飛速發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。

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