線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

魏祥吉

摘要：輸電線路是電力能源傳輸?shù)拿浇?，它是電網(wǎng)安全運(yùn)行與分配的重要組成部分，輸電線路的穩(wěn)定運(yùn)行對于電力系統(tǒng)至關(guān)重要。如果輸電線路的電壓等級(jí)提高，對應(yīng)的塔桿高度和線路尺寸逐步增加，使得輸電線路越來越容易受到自然災(zāi)害的影響，尤其是雷擊現(xiàn)象。因此如何防范雷擊對輸電線路的影響對于提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義。

關(guān)鍵詞：防雷技術(shù);輸電線路;設(shè)計(jì);運(yùn)用

雷電對輸電線路的危害

雷電活動(dòng)最活躍的季節(jié)一般為夏季，最少季節(jié)通常為冬季。并且隨著地域的不同，雷電活動(dòng)的多少也會(huì)不同，一般來說，地球赤道附近雷電最活躍，隨緯度的逐步升高雷電也會(huì)逐步減少，極地幾乎無雷電。在自然界發(fā)生雷電后，當(dāng)雷電放電通道到達(dá)距地面較近的空中時(shí)，雷電電場便易受地面高尖頂建筑物影響發(fā)生畸變。????1.1雷電的高熱效應(yīng)對輸電線路的危害????雷電在放電過程中打到輸電線路上，雷電的高熱效應(yīng)就會(huì)瞬間轉(zhuǎn)化成數(shù)十萬安培的電流，此時(shí)雷電流在輸電線路桿塔上產(chǎn)生非常高的熱能，會(huì)達(dá)到金屬的融化點(diǎn)，輸電線路桿塔上的金具導(dǎo)線可能出現(xiàn)融化的現(xiàn)象，嚴(yán)重的將會(huì)出現(xiàn)斷線或倒桿，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和工業(yè)的安全生產(chǎn)都造成了一定的威脅。????1.2雷電的高壓效應(yīng)對輸電線路的危害

雷電在放電過程中，雷擊點(diǎn)瞬間達(dá)到10萬V以上的高壓，如果雷擊點(diǎn)在輸電線路上，輸電線路上的一些電氣設(shè)備和金具導(dǎo)線瞬間受到非常大的破壞，可能會(huì)出現(xiàn)短路、跳閘、變壓器燒毀等情況，破壞比較嚴(yán)重的將會(huì)引起火災(zāi)，使電力部門蒙受很大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3雷電產(chǎn)生的電磁感應(yīng)對輸電線路的影響

雷電的形成過程會(huì)出現(xiàn)一定的電磁效應(yīng)，當(dāng)雷電在放電時(shí)打到輸電線路上時(shí)，電磁效應(yīng)在輸電線路上會(huì)形成交變電磁場，使輸電線路中的電流增大，從而將輸電線路瞬間過載燒毀。第四，雷電的機(jī)械效應(yīng)對輸電線路的危害。雷電具有一定的機(jī)械效應(yīng)，被雷電擊中的物體出現(xiàn)變動(dòng)和爆炸的情況，從而進(jìn)入電力系統(tǒng)中，對輸電線路、變壓器以及發(fā)電機(jī)造成破壞，對人們的生活和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著消極的影響。

二、輸電線路設(shè)計(jì)中防雷技術(shù)的應(yīng)用

2.1 選擇合理的輸電線路

經(jīng)過多年對雷擊現(xiàn)象的研究，我們發(fā)現(xiàn)雷擊現(xiàn)象主要是受到環(huán)境因素、地理因素、氣候因素的影響。在一些高山、傾斜的山坡、山谷地區(qū)本身就非常發(fā)生雷擊的現(xiàn)象，所以輸電線路在選擇時(shí)要盡可能的避開這些區(qū)域，這樣才能減少雷擊事故發(fā)生的概率。同時(shí)經(jīng)過調(diào)查研究顯示，在土壤電阻率比較低或是土壤電阻率發(fā)生突變的地點(diǎn)也非常容易發(fā)生雷擊現(xiàn)象，相似的還有地下水位比較高的地區(qū)和地下礦物質(zhì)含量豐富的地區(qū)?？偠灾?，由于地區(qū)環(huán)境差異而產(chǎn)生易發(fā)生雷擊事故的現(xiàn)象，可以通過選擇合理的輸電線路來避免。

2.2 在輸電線路上設(shè)置避雷線

為了防止輸電線路的雷擊事故，目前應(yīng)用比較廣泛的就是在輸電線路上設(shè)置避雷線。在設(shè)置避雷線過程中，要注意兩個(gè)方面，一方面就是要科學(xué)的選擇避雷線，要進(jìn)行大量的計(jì)算使得選擇的避雷線和輸電線路相匹配，達(dá)到防雷的效果，另一方面就是要選擇正確輸電線路的避雷線，比如電壓比較低的輸電線路就不適合設(shè)置避雷線。比如，當(dāng)輸電線路達(dá)到一百二十千伏的電壓時(shí)，就需要所有的輸電線路都設(shè)置上避雷線。在某些下雨比較頻繁的區(qū)域比如半個(gè)月以上時(shí)間都在下雨的區(qū)域要全程設(shè)置避雷線。

2.3 在輸電線路上安裝避雷器

避雷器可以說是避雷線的衍生產(chǎn)物，在某些方面非常好的解決了避雷線的不足之處，避雷器和避雷線的巧妙結(jié)合更是產(chǎn)生了更好的防雷效果。避雷器安裝在輸電線路前，要通過精密的計(jì)算確定一個(gè)確定的雷電流值，當(dāng)輸電線路中的電流值大于這個(gè)數(shù)值時(shí)避雷器就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，從而將電流能夠?qū)氲酱蟮刂?，保證輸電線路的正常運(yùn)行。除此之外，避雷器的安裝最好配合上效果最好的鐵塔輸電線路，充分利用已經(jīng)存在的資源，發(fā)揮防雷技術(shù)的最佳效用。

2.4 自動(dòng)合閘系統(tǒng)的應(yīng)用

自動(dòng)合閘系統(tǒng)顧名思義，就是在輸電線路遭受雷擊時(shí)，可以自動(dòng)關(guān)上閘門，關(guān)閉輸電線路的輸電功能，從而減少雷電后續(xù)對于輸電線路的破壞。自動(dòng)合閘系統(tǒng)近幾年一直是我國防雷技術(shù)研究的重點(diǎn)項(xiàng)目，所以自動(dòng)合閘系統(tǒng)一直在不斷的完善和進(jìn)步，自動(dòng)合閘系統(tǒng)對于減少雷電對于輸電線路的危害有著重要意義，未來一定也會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

2.5 減小接地電阻

使用避雷線、避雷器和自動(dòng)合閘系統(tǒng)都是通過物理?xiàng)l件來減少雷電傷害的防雷技術(shù)，如果能夠減少接地的電阻，就可以使得防雷效果更上一層樓，如何減小接地電阻，這里我們提供兩個(gè)有效的措施。首先可以利用爆破技術(shù)，爆破技術(shù)是近幾年比較流行的一項(xiàng)新技術(shù)，可以有效的使土壤的性質(zhì)發(fā)生一定的變化，也就是通過爆破的手段將這片區(qū)域的土地炸開，使得電阻率比較小的物質(zhì)能夠進(jìn)入地下，有效地減少土地的電阻率。另一個(gè)方法就是在土壤中加入適量的降阻劑，這

里我們建議降阻劑加入到鐵塔附近的土壤之中，使得降阻劑中的電解質(zhì)和水分能夠最快的速度融入土壤之中，從而減小接地電阻。

三、輸電線防雷技術(shù)的工作重點(diǎn)

3.1確立管理目標(biāo)并及時(shí)杜絕雷擊隱患

關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)輸電線路防雷措施方面，需要工作人員明確管理目標(biāo)和重點(diǎn)保護(hù)范圍。對于十分復(fù)雜的線路或雷擊事故發(fā)生頻繁過高或人群較為集中的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)重點(diǎn)防雷措施保護(hù)，在安裝防雷裝置前要精準(zhǔn)探測和分析當(dāng)?shù)丨h(huán)境和地質(zhì)條件。防雷措施的整改屬于系統(tǒng)化工程，每一項(xiàng)環(huán)節(jié)的測定和維護(hù)都需要嚴(yán)格把關(guān)，比如：地質(zhì)土壤，一定要考慮接地裝置。

3.2規(guī)范測試方式

加強(qiáng)和改進(jìn)防雷技術(shù)已經(jīng)成為目前電力領(lǐng)域內(nèi)高度重視的核心問題，所以，運(yùn)用最先進(jìn)的防雷技術(shù)是必然需求。使用電阻檢測儀器和技術(shù)這種傳統(tǒng)的方式已經(jīng)都要被淘汰了，關(guān)于這方面的改造和對事故發(fā)生的分析都是測試方法中需要改進(jìn)的關(guān)鍵內(nèi)容。

3.3采取針對性措施

很多地方出現(xiàn)的雷擊事故比較嚴(yán)重，而且屢屢發(fā)生，所以，根據(jù)這些地區(qū)的防雷技術(shù)重點(diǎn)分析輸電線路的抗雷擊性能的強(qiáng)弱，比如：輸電線路大跨越式、架空線路、輸電線路之間的大檔距或大高差等問題，針對以上特點(diǎn)制定詳實(shí)可行的防雷技術(shù)方案，加強(qiáng)對頻發(fā)地區(qū)的防雷設(shè)定管理。

3.4技術(shù)要求統(tǒng)一

針對高土壤和大跨越式的輸電線路的防雷設(shè)置，要強(qiáng)化技術(shù)方法的運(yùn)用。隔壁區(qū)域大跨越式桿高超過40m與接地電阻之間出現(xiàn)的問題，對防雷保護(hù)不利，所以，要改進(jìn)接地線長度和接地線根數(shù)以及接地線延伸等方式，從而降低塔桿的接地電阻。

四、結(jié)束語

雷擊是影響輸電線路安全的重要因素，所以，提高輸電線路的防雷能力是十分重要的。在設(shè)計(jì)輸電線路時(shí)，要結(jié)合線路的實(shí)際情況，考慮地形環(huán)境、氣候等多方面的因素，合理運(yùn)用各種防雷技術(shù)，有效提高輸電線路的防雷能力，避免發(fā)生雷擊事故，以保證輸電線路的運(yùn)行安全。

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