探討防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)各個(gè)行業(yè)的整體發(fā)展形勢(shì)比較良好，對(duì)電力資源的整體需求量也一直在不斷增加。為了保證電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性，必須要保證輸電線路設(shè)計(jì)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，可以將防雷技術(shù)科學(xué)合理的應(yīng)用其中，本文對(duì)此進(jìn)行分析，為供電的安全性和可靠性提供有效保證。

【關(guān)鍵詞】防雷技術(shù);輸電線路;線路設(shè)計(jì);應(yīng)用措施

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷快速發(fā)展，對(duì)我國(guó)諸多領(lǐng)域的發(fā)展具有非常重要的推動(dòng)影響。同時(shí)，社會(huì)各界在發(fā)展過(guò)程中對(duì)電量的整體需求一直在不斷增加，促使輸電線路的整個(gè)建設(shè)規(guī)模需要不斷的擴(kuò)大，這樣才能夠滿足人們對(duì)電力資源的個(gè)性化需求。但是，在現(xiàn)階段對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，大多數(shù)的輸電線路在設(shè)計(jì)以及施工時(shí)，都是在露天環(huán)境下進(jìn)行安裝和使用，這樣就會(huì)導(dǎo)致輸電線路在運(yùn)行時(shí)，很容易就會(huì)受到自然環(huán)境因素的影響。在對(duì)自然因素條件等諸多因素進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)雷電危害是災(zāi)害類(lèi)型中非常嚴(yán)重的一種。在對(duì)該災(zāi)害進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)雷電一般都是在春季和夏季，但是由于各個(gè)地區(qū)的地理環(huán)境本身存在著非常明顯的差異性，所以對(duì)輸電線路會(huì)造成的危害影響也有所不同。

1、雷電災(zāi)害對(duì)輸電線路造成的危害影響分析

1.1雷電自身的高效應(yīng)危害影響

輸電線路在設(shè)計(jì)以及具體安裝過(guò)程中，其安裝的整體質(zhì)量將會(huì)直接影響到其后期在運(yùn)行時(shí)的效果，同時(shí)還會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成一定的影響。雷電在遇到輸電線路時(shí)，其自身的高熱效應(yīng)就會(huì)子受到影響之后，直接轉(zhuǎn)變成為電流，導(dǎo)致被擊中的部位會(huì)在一瞬間出現(xiàn)非常高的熱能。這種現(xiàn)象將會(huì)直接導(dǎo)致該部位以及該段的輸電線路被融化，甚至嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)直接被燃燒等情況。

1.2雷電帶來(lái)的電磁場(chǎng)危害影響

近年來(lái)，我國(guó)自然災(zāi)害的發(fā)生率有明顯的上升趨勢(shì)，尤其是雷電災(zāi)害的發(fā)生頻率相對(duì)比較高，一旦出現(xiàn)雷電災(zāi)害，不僅會(huì)造成人們的經(jīng)濟(jì)損失，而且嚴(yán)重時(shí)還有可能會(huì)威脅到人們的生命安全[1]。尤其是對(duì)于輸電線路而言，由于雷電在形成之后，就會(huì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，線路被雷電擊中之后，還部分的電磁效應(yīng)就會(huì)直接在整個(gè)雷擊部分逐漸形成較電磁場(chǎng)。這種情況下，不僅會(huì)直接導(dǎo)致輸電線路本身的電流會(huì)在瞬間呈現(xiàn)出非常大的增長(zhǎng)趨勢(shì)，而且還會(huì)導(dǎo)致線路的溫度過(guò)高，進(jìn)而出現(xiàn)線路燃燒等問(wèn)題。

1.3雷電附帶的高壓效應(yīng)危害影響

在對(duì)雷電災(zāi)害進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)一般情況下，雷電在形成的一瞬間，其對(duì)應(yīng)的電壓其實(shí)都可以被看作是高壓，在經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算分析之后，發(fā)現(xiàn)其中的電壓能夠達(dá)到十幾萬(wàn)伏以上。這種高壓會(huì)帶來(lái)的危害影響非常嚴(yán)重，尤其是在雷擊部位，將會(huì)直接導(dǎo)致輸電線路上的所有電氣設(shè)備受到不同程度的危害影響。不僅會(huì)導(dǎo)致輸電線路被嚴(yán)重的損壞，而且還會(huì)出現(xiàn)短路等各種不同類(lèi)型的故障問(wèn)題，甚至嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)引發(fā)更加嚴(yán)重的后果。

2、輸電線路會(huì)受到雷電影響的原因分析

2.1地理環(huán)境

在與當(dāng)前的輸電線路設(shè)計(jì)現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前在對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，并沒(méi)有過(guò)多的關(guān)注地理環(huán)境因素在其中的影響。所以受到雷電影響的程度比較嚴(yán)重，這主要是由于雷擊活動(dòng)大多數(shù)情況下都發(fā)生在一些山區(qū)地帶。山區(qū)的地形起伏程度比較明顯，同時(shí)氣流活動(dòng)在其中的發(fā)生頻率也相對(duì)比較高，森林的整個(gè)覆蓋面積也比較廣。與此同時(shí)，一般這種地區(qū)的雨水量都比較充足[2]。所以在針對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不可避免的會(huì)受到自然氣候條件的影響。由于這種影響具有不可控制性的特征，尤其是在沿海地區(qū)或者是深山等特殊地區(qū)，這種情況更加嚴(yán)重，所以在對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，在按照設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境因素進(jìn)行綜合分析，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)這些不良因素的有效規(guī)避。

2.2線路桿塔的高度影響

在對(duì)雷擊的形成以及具體運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于受到雷擊的影響，導(dǎo)致大地需要承受感應(yīng)電荷、雷云中的電荷。此時(shí)，雷云中的過(guò)電壓主要是在線路桿塔的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)放電通道的構(gòu)建，最終導(dǎo)致線路出現(xiàn)嚴(yán)重的擊穿現(xiàn)象。所以在針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行分析時(shí)，需要在對(duì)線路桿塔進(jìn)行設(shè)置時(shí)，就對(duì)其中的部分問(wèn)題進(jìn)行提前的控制。首先，必須要保證桿塔的電流和電感程度能夠得到有效增加，這種形勢(shì)下能夠產(chǎn)生反擊的電壓或者是電流就會(huì)有所減少。其次，在與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)閃爍程度的大小，大多數(shù)情況下都是由于線路相互之間間距不均勻的問(wèn)題所導(dǎo)致。除此之外，相鄰的桿塔相互之間的分流，將會(huì)直接導(dǎo)致其中的分流作用被嚴(yán)重遏制。

3、防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用措施

3.1對(duì)輸電線路進(jìn)行科學(xué)合理的選擇

眾所周知，雷擊災(zāi)害是當(dāng)前自然災(zāi)害中比較常見(jiàn)的一種類(lèi)型，近年來(lái)呈現(xiàn)出了明顯的上升趨勢(shì)。導(dǎo)致雷擊災(zāi)害出現(xiàn)的主要原因之一就是地理、環(huán)境等各種自然因素在其中造成的一系列影響。所以各個(gè)地區(qū)在針對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能避免在一些雷擊發(fā)生率比較高的地方安裝輸電線路，比如高山、具有一定傾斜性的山坡等。這樣可以從地理環(huán)境等角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊的有效控制。與此同時(shí)，在與雷擊發(fā)生地的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，要盡量避免在土質(zhì)電阻率比較低的地方進(jìn)行安裝，這樣能夠從根本上盡可能降低雷擊的發(fā)生率。

3.2避雷線科學(xué)合理的搭設(shè)和利用

在當(dāng)前的電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)過(guò)程中，避雷線是應(yīng)用比較廣泛的一種避雷裝置。避雷線在安裝使用過(guò)程中，不僅具有高效率的特征，而且在分流時(shí)的效果非常良好[3]。與此同時(shí)，避雷線在使用時(shí)，其整體避雷效果比較良好，能夠盡可能減少桿塔遭受到雷擊電流的影響，而且還能夠促使塔頂?shù)碾娢豢梢愿鶕?jù)實(shí)際情況進(jìn)行下降控制，最大限度避免遭受到嚴(yán)重的雷擊影響。在對(duì)避雷線進(jìn)行搭設(shè)時(shí)，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，這樣才能夠保證避雷線的應(yīng)用效果。如圖1所示。

3.3自動(dòng)重合閘裝置的安裝和使用

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和快速發(fā)展，很多新型的設(shè)備以及技術(shù)手段可以被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，其中自動(dòng)重合閘在應(yīng)用時(shí)，可以促使斷路器在短時(shí)間的間斷過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)其重新有效的連接。這種裝置在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不僅具有非常良好的可靠性，而且還能夠盡量減少線路停止運(yùn)行等諸多問(wèn)題，為電力系統(tǒng)在運(yùn)行中的安全性和穩(wěn)定性提供有效保證。通常情況下，線路在出現(xiàn)故障之后，其出現(xiàn)的跳閘現(xiàn)象可以實(shí)現(xiàn)快速有效的重合，同時(shí)根據(jù)相關(guān)資料的研究結(jié)果可以得出，自動(dòng)重合閘對(duì)雷擊災(zāi)害能夠起到良好的控制效果。自動(dòng)重合閘各個(gè)部位的簡(jiǎn)單介紹如圖2 所示，同時(shí)表1中的內(nèi)容是現(xiàn)階段比較常見(jiàn)的幾種自動(dòng)重合閘類(lèi)型。在使用時(shí)，要與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合，這樣才能夠?qū)⒆詣?dòng)重合閘裝置在防雷措施中的應(yīng)用作用充分發(fā)揮出來(lái)。

結(jié)語(yǔ)：

雷電災(zāi)害對(duì)輸電線路會(huì)造成的危害影響非常嚴(yán)重，甚至還會(huì)導(dǎo)致輸電線路無(wú)法實(shí)現(xiàn)正常穩(wěn)定的運(yùn)行。所以，在對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要意識(shí)到防雷技術(shù)在其中應(yīng)用的重要性，這樣才能夠?qū)⒎览准夹g(shù)在其中的應(yīng)用作用和價(jià)值充分發(fā)揮出來(lái)。

參考文獻(xiàn)：

[1]邱建必.淺析高壓輸電線路防雷措施及運(yùn)維[J].通訊世界，2020，27（02）：180-181.

[2]魏琳琳.建筑物防雷接地裝置電阻值檢測(cè)研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2020，16（04）：250-251.

[3]江進(jìn)波，楊文，馬可，等.220 kV輸電線路跨江段防雷措施研究[J].高壓電器，2020，56（01）：141-147.

作者簡(jiǎn)介：

鄒國(guó)欽（1989-），男，本科，工程師，主要從事電力設(shè)計(jì)工作。