高壓輸電線路防雷中存在的問(wèn)題及對(duì)策

劉志向 劉晶 陳玉軍

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，電網(wǎng)建設(shè)速度不斷加快，電網(wǎng)日漸完善，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。電力與人民群眾的日常生活密切相關(guān)，是人們正常生活必須可少的重要資源。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，用電設(shè)備數(shù)量與日俱增，電力資源在這樣的時(shí)代背景下顯得更加重要。因此，如何確保電力輸送的安全就成了電力企業(yè)當(dāng)前首要思考的問(wèn)題。在電力輸送系統(tǒng)中，各種設(shè)備極易受雷擊影響?；诖?，該文簡(jiǎn)要分析高壓輸電線路防雷中存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;防雷;問(wèn)題;措施

引言

當(dāng)前，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)速度進(jìn)一步加快，各地的電力系統(tǒng)逐步完善。通過(guò)觀察整個(gè)供電系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，輸電線路是對(duì)電能進(jìn)行輸送的關(guān)鍵載體，但為了提高供電的覆蓋率，受自然地理?xiàng)l件的制約，輸電線路有時(shí)必須經(jīng)過(guò)一些雷電高發(fā)區(qū)，尤其是在春夏等雷雨高發(fā)季節(jié)，輸電線路就極易被雷擊，此外，由于高壓輸電線路通過(guò)會(huì)通過(guò)丘陵、高山地區(qū)，這些地區(qū)的高接地阻率非常高，再加上線路延伸長(zhǎng)度較長(zhǎng)，位置較為空曠，高壓輸電線路遭受雷擊的概率就會(huì)變得更大，雷擊非常容易導(dǎo)致電力線路損壞，造成電力設(shè)備跳閘，從而影響整個(gè)供電系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不僅可能損壞重要的電力設(shè)備，還可能對(duì)人民群眾的人身安全造成重大威脅。

1當(dāng)前高壓輸電線路防雷中存在的問(wèn)題

1.1合成絕緣子的不合理使用問(wèn)題

普通類(lèi)型的合成絕緣子擁有較短的兩端壓環(huán)，并將其與空氣間隙連接在一起，這就使這種類(lèi)型的合成絕緣子的抗雷水平大幅降低，遠(yuǎn)低于相同安裝高度的瓷絕緣子。在實(shí)踐中，供電部門(mén)通常都會(huì)采用普通絕緣子，這樣做的目的是為了降低絕緣子的維護(hù)難度，減少維護(hù)的工作量。在雷電高發(fā)區(qū)這種類(lèi)型的絕緣子應(yīng)用地得更為廣泛，占據(jù)了極大的比例，但是根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定與要求，這種類(lèi)型的絕緣子根本不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)法達(dá)到既定的工作水平，安全隱患非常多，極易對(duì)人民群眾的人身安全造成重大威脅。

1.2接地裝置的腐蝕問(wèn)題

為了有效提高輸電線路的安全性，高壓輸電線路一般都會(huì)設(shè)置接地裝置。一般而言，接地裝置都會(huì)存在2個(gè)問(wèn)題。1）地網(wǎng)的腐蝕問(wèn)題。2）由地網(wǎng)降阻所造成的，具體表現(xiàn)如下，在輸電區(qū)域范圍內(nèi)，如果接地裝置所使用的混凝土與降阻劑達(dá)到494基，并將其作為接地裝置，在使用半年以后，接地裝置就會(huì)被大量腐蝕，大約3年-5年后，接地裝置就會(huì)由于生銹而出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。從實(shí)踐來(lái)看，地網(wǎng)腐蝕程度一般都比較深，超過(guò)了總數(shù)的一半，腐蝕最為嚴(yán)重的部分是接地下線0-40cm的部分。

1.3避雷線存在的問(wèn)題

就架空的地線而言，保護(hù)角的角度大小能夠?qū)芸盏鼐€產(chǎn)生巨大影響，如果保護(hù)角角度過(guò)大，則不利于提高架空地線的防繞性。根據(jù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，最佳的保護(hù)角角度大約為20°～25°，如果某架空地線的保護(hù)角角度大于這個(gè)范圍，其就可能處于雷電高發(fā)區(qū)，但這并不符合高壓輸電線路架空地線保護(hù)角不得大于20°的防雷要求。如果只采用一根避雷線，雷擊對(duì)輸電線路的影響就會(huì)比雙避雷線大，跳閘的概率也會(huì)進(jìn)一步加大。除此之外，避雷線也極易遭受腐蝕，這會(huì)對(duì)雷電流的泄放能力造成重大影響。

2高壓輸電線路防雷的應(yīng)對(duì)策略

2.1提升接地電阻的性能

設(shè)計(jì)人員要對(duì)接地電阻的具體情況深入分析，這也是為了保證接地裝置等設(shè)備正常運(yùn)作。接地電阻是接地體的對(duì)地電阻之和，可以作為衡量接地裝置效率的參考標(biāo)準(zhǔn)。接地電阻的質(zhì)量水平直接關(guān)系到接地裝置的水平質(zhì)量，維護(hù)輸電線路正常工作。根據(jù)接地電阻的測(cè)量監(jiān)控能夠發(fā)揮出接地電阻主要的防雷性能，為了可以實(shí)現(xiàn)此目的，需要在實(shí)際的運(yùn)作過(guò)程中，對(duì)接地電阻的數(shù)值進(jìn)行有效控制。

2.2優(yōu)化自動(dòng)重合閘設(shè)計(jì)模塊

根據(jù)實(shí)際調(diào)查顯示，自動(dòng)重合閘方案的優(yōu)化是可以有效提高輸電線路防雷的作用。自動(dòng)重合過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)供電的迅速恢復(fù)，可以有效減少雷擊跳閘后停電這種事故發(fā)生。如果期間遭受雷擊的狀況，防雷裝置就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，會(huì)使輸電線路被雷擊中的概率大大降低，如果遭受雷擊造成跳閘，自動(dòng)重合閘裝置就會(huì)開(kāi)啟，可以在超短的時(shí)間里使供電快速恢復(fù)，消除瞬時(shí)性故障，確保持續(xù)供電，防止給客戶(hù)所造成的損失。

2.3加強(qiáng)絕緣，積極采用不平衡絕緣方式

要在雷電高發(fā)區(qū)以及桿塔的大跨越與進(jìn)線段增絕緣子，以此來(lái)加強(qiáng)高壓輸電線路的絕緣性。這是因?yàn)檫@些區(qū)域落雷概率較大，塔頂?shù)臋C(jī)位也非常高，感應(yīng)過(guò)電壓過(guò)大，遭受繞擊的概率非常大，只有通過(guò)增加絕緣子片數(shù)來(lái)促使導(dǎo)線與避雷線之間的距離不斷擴(kuò)大，從而實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)絕緣的目標(biāo)。根據(jù)有關(guān)要求，超過(guò)40m的有地線桿塔，必須每間隔10m增加一片絕緣子。此外，隨著同桿塔架設(shè)雙回線路的廣泛應(yīng)用，普通防雷措施已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足其需求，因此必須積極地采用不平衡絕緣方式，防止因雙回線路遭受雷擊而出現(xiàn)跳閘問(wèn)題。

2.4加大對(duì)雷電的監(jiān)測(cè)力度

就高壓輸電線路而言，可以采用雷電定位系統(tǒng)對(duì)雷電進(jìn)行監(jiān)測(cè)。如果輸電線路遭受雷擊而跳閘，雷電定位系統(tǒng)就能夠?qū)υ馐芾讚舻臈U塔進(jìn)行精準(zhǔn)地定位，為巡邏檢修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)提供切實(shí)幫助。這樣一來(lái)，就能夠大幅地縮減巡線人員的故障排查時(shí)間，從而及時(shí)地恢復(fù)正常供電，不斷提升供電的可靠性，滿(mǎn)足人們的日常生活需要。此外，還能夠通過(guò)調(diào)取雷電定位的數(shù)據(jù)來(lái)分析并掌握雷電活動(dòng)的規(guī)律與特性，以便于預(yù)先落實(shí)好防雷工作。

2.5應(yīng)用避雷器

避雷器對(duì)于輸電線路的豎向線路防雷保護(hù)發(fā)揮著重要作用，當(dāng)避雷器的電壓低于桿塔與導(dǎo)線電位差時(shí)，避雷器會(huì)進(jìn)行自動(dòng)分流，以避免絕緣子閃絡(luò)問(wèn)題。在當(dāng)前避雷器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，氧化鋅避雷器逐漸得到了推廣和應(yīng)用，其可以對(duì)感應(yīng)雷過(guò)電壓起到很好的一直作用，且質(zhì)量較好，所以其開(kāi)始逐漸取代傳統(tǒng)的普通避雷器。氧化鋅避雷器對(duì)絕緣子的絕緣層增加了防弧金具，使引起閃絡(luò)的位置處在防護(hù)金屬和絕緣子的貼膠之間，所以對(duì)于保護(hù)高壓線路斷線問(wèn)題具有良好的效果。當(dāng)出現(xiàn)較強(qiáng)雷電天氣時(shí)，避雷器可以將雷擊產(chǎn)生的過(guò)剩電壓導(dǎo)入大地，起到對(duì)線路的保護(hù)作用。

2.6進(jìn)行有效的防雷抗冰設(shè)計(jì)

多變的氣候環(huán)境對(duì)高壓輸電線路有重大影響，所以要保證高壓輸電線路的安全設(shè)計(jì)，增強(qiáng)防雷抗冰的工作。首先相關(guān)電氣設(shè)計(jì)人員要對(duì)每個(gè)地區(qū)的氣候以及地形特點(diǎn)適當(dāng)選擇出導(dǎo)線。需要保障導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，在雷雨冰雹這種惡劣天氣中運(yùn)行有較好的狀態(tài)，降低短路等運(yùn)行事故的發(fā)生。其次線路設(shè)計(jì)中，只要改變絕緣子串長(zhǎng)度，必須重新進(jìn)行風(fēng)偏驗(yàn)算，防止改造后引發(fā)風(fēng)偏;110kV以下電壓等級(jí)應(yīng)以加大盤(pán)徑絕緣子為主，220kV及以上線路的雙串絕緣子配置應(yīng)盡量采用“V型”或“倒V型”配置。

結(jié)語(yǔ)

總之，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、電力資源成為人們生活不可或缺的重要資源的今天，輸電線路作為電力輸送的關(guān)鍵載體，必須得到充分保護(hù)。由于雷擊能夠?qū)Ω邏狠旊娋€路造成重大影響，破壞線路穩(wěn)定，損壞設(shè)備，因此，電氣企業(yè)要轉(zhuǎn)變防雷思維，根據(jù)輸電線路的實(shí)際自然條件，應(yīng)用最佳的防雷策略，切實(shí)地提高高壓輸電線路的防雷水平，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

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