關(guān)于高壓輸電線路防雷措施的探討

齊鵬文

摘 要：高壓輸電線路在電力系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的位置，特別是在當(dāng)前人們對供電可靠性要求不斷提高的新形勢下，更需要確保高壓輸電線路運(yùn)行的安全性。目前在高壓輸電線路運(yùn)行過程中，對其安全運(yùn)行影響最大的因素即是雷擊事故，一旦雷擊事故發(fā)生，則會導(dǎo)致電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行受到影響，導(dǎo)致電力供應(yīng)的中斷，給電力企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。文章從高壓輸電線路防雷的重要性入手，對高壓輸電線路雷擊事故高發(fā)的原因進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對預(yù)防高壓輸電線路遭雷擊的有效措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；高壓輸電線路；雷擊事故；預(yù)防；防雷措施

前言

在目前電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，據(jù)一份不完全統(tǒng)計表明，電力系統(tǒng)故障的發(fā)生，由高壓輸電線路雷擊導(dǎo)致的故障占有較大的比例。高壓輸電線路由于處于野外惡劣的運(yùn)行環(huán)境下，在運(yùn)行過程中受到外界影響的因素較多，特別是雷擊事故嚴(yán)重威脅著高壓輸電線路運(yùn)行的安全。所以需要認(rèn)識到高壓輸電線路防雷的重要性，對高壓輸電線路運(yùn)行過程中存在的雷擊隱患進(jìn)行深入分析，從而采取切實可行的措施做好高壓輸電線路防雷工作，確保高壓輸電線路運(yùn)行的安全。

1 高壓輸電線路防雷的重要性

高壓輸電線路作為電力系統(tǒng)的主動脈，不僅線路較長，而且分布較為廣泛，其運(yùn)行的安全直接與供電的可靠性息息相關(guān)。由于高壓輸電線路在電網(wǎng)中具有非常重要的位置，所以需要確保高壓輸電線路運(yùn)行的安全，從而保證電能的穩(wěn)定供應(yīng)。

高壓輸電線路作為電力系統(tǒng)輸電、配電和發(fā)電的重要組成部分，其運(yùn)行的安全性和可靠性直接關(guān)系著電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全。目前大多數(shù)架空輸電線路都處于野外惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，而且線路較長，分布較廣，線路遭受雷擊的風(fēng)險較大，一旦雷擊發(fā)生，則會導(dǎo)致跳閘事故發(fā)生，對電能的正常供應(yīng)帶來較大的影響。在雷擊事故發(fā)生時，會對線路及開關(guān)設(shè)備帶來一定的損壞，而且雷電流侵入到變電站還會導(dǎo)致電氣設(shè)備受到不同程度的損壞，導(dǎo)致絕緣被擊穿，從而給電力企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。而通過輸電線路防雷裝置，可以有效的對雷擊進(jìn)行有效的防范，確保輸電線路運(yùn)行的安全，同時還能夠有效的保證電廠及變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

2 高壓輸電線路雷擊事故高發(fā)的原因分析

在高壓輸電線路運(yùn)行過程中，導(dǎo)致雷擊事故高發(fā)的原因較多，但其中最主要的原因主要集中在桿塔、保護(hù)角、接地裝置及絕緣子選用上，所以針對這些導(dǎo)致雷擊事故高發(fā)的原因進(jìn)行分析，以便于能夠采取切實可行的防范措施。

2.1 桿塔問題

目前在很大一部分高壓輸電線路上采用的都是水泥桿塔，這部分水泥桿塔所采取的接地措施都是通過水泥桿塔內(nèi)混凝土中的鋼筋來實現(xiàn)的。一旦雷擊發(fā)生，雷電流則會通過水泥桿塔內(nèi)的鋼筋，而且瞬間強(qiáng)大的電流極易導(dǎo)致水泥桿塔發(fā)生爆裂，特別是一些存在裂縫的水泥桿塔發(fā)生爆裂的可能性更大，所以在雷擊時桿塔爆裂發(fā)生后，會導(dǎo)致輸電線路運(yùn)行被中斷，對正常的供電帶來較大的影響。

2.2 保護(hù)角問題

雖然我國在相關(guān)的防雷規(guī)范上對于高壓輸電線路的避雷線保護(hù)角有一定的規(guī)定，但在實際高壓輸電線路設(shè)計工作中，則很少考慮保護(hù)角的問題，即便考慮到也可能由于一些特定原因而導(dǎo)致保護(hù)角過大，這就不可避免的會導(dǎo)致繞擊的可能性增加，從而導(dǎo)致輸電線路雷擊事故的發(fā)生。

2.3 接地裝置問題

目前我國高壓輸電線路接地裝置普遍存在著腐蝕和降阻的問題。接地作為雷電防護(hù)措施中非常重要的一個環(huán)節(jié)，通過接地可以將雷電流泄入到大地中，從而避免對電力設(shè)施造成損壞。目前我國采用的接地材料主要以碳鋼為主，時間一長，不可避免會存在著腐蝕，從而導(dǎo)致接地電阻明顯增大，雷擊發(fā)生時，嚴(yán)重危及人身安全。特別是在接地裝置中應(yīng)用導(dǎo)電混凝土或是降阻劑時，接地裝置受到腐蝕的程度更加嚴(yán)重。

2.4 絕緣子選用不當(dāng)

合成絕緣子由于其兩端的均壓環(huán)有一定的空氣間隙存在，其抗雷擊能力較低，所以在雷擊高發(fā)區(qū)，通常都會選擇瓷絕緣子，而不會采用合成絕緣子。但在對絕緣子選型時，由于合成絕緣子易于檢測和維護(hù)，所以選型時通常未對多雷區(qū)進(jìn)行考慮而選用了合成絕緣子，從而為輸電線路雷擊事故的發(fā)生埋下了安全隱患。

3 預(yù)防高壓輸電線路遭雷擊的有效措施

3.1 降低桿塔的接地電阻

為了進(jìn)一步確保高壓輸電線路的防雷裝置可靠有效，應(yīng)在每根桿塔處均敷設(shè)接地裝置，并將裝置與地線進(jìn)行可靠連接，這樣可以使經(jīng)過桿塔頂部或是地線中的雷電流通過較低的接地電阻后泄入到大地當(dāng)中。同時還可以采用降低桿塔沖擊接地電阻的方法來提高輸電線路抗雷擊的能力，進(jìn)而達(dá)到減少雷擊跳閘率的目的。經(jīng)實踐證明，在500kV的線路上降低沖擊接地電阻5Ω，線路本身耐雷擊的水平能夠提高20%左右，跳閘率也會隨之降低45%左右。

3.2 減小保護(hù)角

經(jīng)過大量的試驗表明，雷電通過避雷線直擊導(dǎo)線的概率與線路所處地質(zhì)條件、桿塔高度以及保護(hù)角度等因素有關(guān)。由于地質(zhì)條件很難改變，而桿塔高度一經(jīng)確定想要改變也比較困難。為此，想要進(jìn)一步預(yù)防雷擊事故的發(fā)生，對保護(hù)角進(jìn)行調(diào)整是最為可行的措施。

3.3 加裝線路避雷器

通過在輸電線路上安裝線路避雷器，這樣在雷擊發(fā)生時，雷電流就會自行從避雷器中流入導(dǎo)線，并分散到相鄰的桿塔上。利用分流的耦合作用，從而有效的來實現(xiàn)導(dǎo)線電位的提高，避免絕緣子閃絡(luò)的發(fā)生，所以安裝線路避雷線的高壓輸電線路，其雷擊跳閘的次數(shù)較少，線路維修和巡視工作量都能夠有效的降低。

在具體選用線路避雷器，需要做到以下幾點：其一，線路避雷器的安裝位置需要根據(jù)桿塔的雷擊性質(zhì)來確定，對于反擊較多的桿塔，則且在三相上都要安裝避雷器，而且相鄰的桿塔也要安裝避雷器，而對于繞擊較多的桿塔，則只需在其一側(cè)安裝避雷器即可起到較好的防雷效果。其二，對于所安裝的避雷器，盡量選用帶有間隙的避雷器，同時還要加強(qiáng)檢查其憎水性。其三，安裝避雷器時需要嚴(yán)格檢查各連接部位，在有條件的情況下最好進(jìn)行試驗，從而保證避雷器的可靠性。

3.4 加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)

線路運(yùn)維部門應(yīng)當(dāng)確保高壓輸電線路通道和走廊與相關(guān)規(guī)范要求相符，并對線路中絕緣子自爆以及導(dǎo)線滑移等缺陷進(jìn)行及時消除，以此來降低雷擊事故發(fā)生的幾率。同時應(yīng)按照季節(jié)的變化加強(qiáng)巡視工作，并結(jié)合線路所在地的地質(zhì)情況和歷年來的運(yùn)行經(jīng)驗，找出一定的變化規(guī)律及趨勢，有針對性采取相應(yīng)的防雷措施，減少雷擊事故的發(fā)生。

4 結(jié)束語

雷電屬于一種自然現(xiàn)象，具有不可避免性，所以降低高壓輸電線路雷擊事故，需要加強(qiáng)高壓輸電線路的防雷措施，高度重視線路的防雷工作，根據(jù)線路的自身特點，制定科學(xué)、可行的防雷措施，從而有效地確保高壓輸電線路運(yùn)行的安全性，確保電能穩(wěn)定、高效的供應(yīng)。

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