高壓輸電線路防雷保護(hù)的問(wèn)題探析

辛崇+劉木

摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科技飛速發(fā)展，大量人口涌入城市導(dǎo)致城鎮(zhèn)不斷擴(kuò)張，各大工業(yè)也像雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，人們對(duì)電力也越來(lái)越依賴(lài)。而發(fā)電廠發(fā)出的電，并不是只供附近的人們使用，還要傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方，滿(mǎn)足更多的需要。這些電不能直接通過(guò)普通的電線傳輸出去，而是要用高壓輸電線路傳送的。但是高壓輸電線路由于承受著高度電壓，所以很容易遭受雷擊，文章就高壓輸電線路遭受雷擊的原因，在保護(hù)過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題和防護(hù)措施做出了詳細(xì)的闡述，希望可以對(duì)大家有所幫助。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線；保護(hù)；雷擊；問(wèn)題；措施

隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模日益龐大。而高壓輸電線路暴露在大氣環(huán)境中，會(huì)直接受到氣象條件的作用，其中最為嚴(yán)重的就是雷閃襲擊。雷擊會(huì)大大降低高壓輸電線路的絕緣強(qiáng)度和供電的可靠性，嚴(yán)重時(shí)甚至造成停電事故。所以，供電企業(yè)必須要不斷探索和加強(qiáng)高壓輸電線路得防雷技術(shù)，并在設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)中加以運(yùn)用，以便減少高壓輸電線路發(fā)生雷擊事故的概率。

1 高壓輸電線路發(fā)生雷擊事故的原因

作者認(rèn)為，高壓輸電線路發(fā)生雷擊事故的原因主要有兩個(gè)。第一，由于與地下輸電線路相比較，架空線路建設(shè)成本低，施工周期短，易于檢修維護(hù)。因此，架空線路輸電是電力工業(yè)發(fā)展以來(lái)所采用的主要輸電方式，分布十分的廣泛。但是由于這種架空輸電線路大多采用金屬材料建成，這就很容易導(dǎo)致直擊雷或感應(yīng)雷在架空線路或在空中金屬管道上產(chǎn)生沿線路或管道的兩個(gè)方向迅速傳播的高壓沖擊波，也就被雷電沖擊波從供電線路入侵，并且瞬間造成1000V以上的高壓電，直接影響了供電系統(tǒng)的使用。雖然，架空輸電線路配備有專(zhuān)門(mén)的避雷線，但是這些避雷線反應(yīng)速度比較慢，殘壓非常高，不能對(duì)雷電沖擊波造成有效的阻止，從而導(dǎo)致了供電設(shè)備和通信設(shè)備的損壞。第二，由于雷云放電的原因，讓高壓電經(jīng)過(guò)線路桿塔并且形成通電道具，從而使得高壓輸電線路得絕緣線路損壞，讓雷電長(zhǎng)驅(qū)直入，這也是造成雷擊事故的最主要因素。雷電發(fā)生時(shí)通常產(chǎn)生電荷，底層為陰電，頂層為陽(yáng)電，而且還在地面產(chǎn)生陽(yáng)電荷，如影隨形地跟著云移動(dòng)。所以，雷擊和接地保護(hù)裝置的關(guān)系也十分密切。

2 高壓輸電線路防雷保護(hù)的問(wèn)題

2.1 桿塔問(wèn)題

桿塔是架空配電線路中的基本設(shè)備之一，按所用材質(zhì)可分為木桿、水泥桿和金屬桿三種。目前，桿塔是防雷保護(hù)存在的最大隱患之一。由于桿塔多由鋼材或鋼筋混凝土制成，是架空輸電線路的主要支撐結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生雷擊，雷電沖擊波就會(huì)通過(guò)水泥桿內(nèi)部的鋼芯，讓水泥桿發(fā)生爆裂。特別是使用時(shí)間較長(zhǎng)的桿塔，這些桿塔是用拉線作為地下引線的，雷電通過(guò)拉線導(dǎo)致拉線發(fā)熱從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降，最終造成倒桿的現(xiàn)象。

2.2 避雷線保護(hù)角

避雷線的保護(hù)范圍通常以避雷線和外側(cè)導(dǎo)線間連線與垂直線的夾角，即保護(hù)角表示。保護(hù)角一般不大于二十五度，保護(hù)角越小，保護(hù)越可靠。五百千伏及以上送電線路，應(yīng)全線裝設(shè)雙避雷線，且輸電線路愈高，保護(hù)角愈小（有時(shí)小于二十度）。在山區(qū)高雷區(qū)，甚至可以采用負(fù)保護(hù)角。二百二到三百三千伏線路，同樣應(yīng)全線裝設(shè)雙避雷線，一般桿塔上避雷線對(duì)導(dǎo)線的保護(hù)角為二十度到三十度。一百一千伏線路，一般沿全線裝設(shè)避雷線，在雷電特別強(qiáng)烈地區(qū)采用雙避雷線。在少雷區(qū)或運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明雷電活動(dòng)輕微的地區(qū)，可不沿線架設(shè)避雷線，但桿塔仍應(yīng)逐基礎(chǔ)接地。

2.3 接地裝置

接地裝置也稱(chēng)接地一體化裝置：把電氣設(shè)備或其他物件和地之間構(gòu)成電氣連接的設(shè)備。與大地直接接觸實(shí)現(xiàn)電氣連接的金屬物體為接地極。高壓輸電線路的接地裝置存在問(wèn)題主要有兩種：即地網(wǎng)腐蝕和電網(wǎng)降阻。如果接地裝置在輸電區(qū)使得降阻劑達(dá)到了四百六十四基，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行以后，就會(huì)迅速的被腐蝕，少則三年多則五年就會(huì)完全斷裂。在開(kāi)挖過(guò)程中，地網(wǎng)腐蝕度達(dá)到了百分之五十，接地裝置在零到四十厘米腐蝕較為嚴(yán)重。

3 高壓輸電線路防雷保護(hù)措施

3.1 降低線路接地阻值

現(xiàn)如今，我國(guó)大部分高壓輸電線路采用雙全地線，或者只采用一根地線或者光纜保護(hù)，這會(huì)對(duì)高壓輸電線路有一定的防雷作用。減少線路的接地阻值，可以提升線路的防雷水平，并且降低線路受雷擊而跳閘的概率。因此，要確保接地線和電阻的可靠性和地線的接觸性能，并定時(shí)對(duì)地下阻值進(jìn)行探測(cè)，確保電阻的合格率。

3.2 架設(shè)避雷線

避雷線是鐵質(zhì)的，避雷針是銅質(zhì)（也可以是銀質(zhì)的），避雷針頂端向天，避雷線連接避雷網(wǎng)埋地，避雷線連接避雷針，雷雨季節(jié)，雷電從天空從避雷針進(jìn)入避雷線直至埋地的避雷網(wǎng)，架設(shè)避雷線是高壓輸電線路的基本防雷保障。避雷線可以遮住導(dǎo)線讓其免受雷電直擊，使雷盡量落在避雷線本身上，并通過(guò)桿塔上的金屬部分和埋設(shè)在地下的接地裝置讓雷電分流，使雷電流流入大地，降低對(duì)輸電線路的影響。對(duì)避雷線進(jìn)行架設(shè)的過(guò)程中，要按照規(guī)定，保證避雷線保護(hù)角度的同時(shí)也不能忽略山體斜坡對(duì)保護(hù)角的影響。高壓輸電線路有時(shí)候容易遭受繞擊現(xiàn)象，對(duì)此可以充分利用屏蔽角的公式，來(lái)計(jì)算出有效的校驗(yàn)桿塔保護(hù)角，盡量減少發(fā)生雷電繞擊的情況發(fā)生。有時(shí)候雷電直擊桿塔或避雷線，在桿塔和輸電線路間的電壓會(huì)超過(guò)絕緣子串的抗電強(qiáng)度，絕緣子串也將閃絡(luò)，而造成雷擊事故。這種情況通常用降低桿塔接地電阻的辦法，來(lái)減少這類(lèi)事故。

4 結(jié)束語(yǔ)

高壓輸電線路的防雷保護(hù)問(wèn)題一直是一個(gè)比較艱苦的任務(wù)，防雷保護(hù)應(yīng)該充分被重視起來(lái)，成為線路運(yùn)行維護(hù)的重中之重。供電企業(yè)要特別注重上述提到的保護(hù)角，桿塔和接地裝置存在的隱患，結(jié)合線路的重要程度，和輸電線路經(jīng)過(guò)區(qū)域的雷電活躍程度，采取具有針對(duì)性并且科學(xué)安全的防雷保護(hù)措施，確保供電的穩(wěn)定性。作者相信，隨著國(guó)家科技的不斷進(jìn)步，這些問(wèn)題都會(huì)迎刃而解，讓我國(guó)的電力事業(yè)更上一層樓。

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作者簡(jiǎn)介：辛崇（1988-），男，遼寧省錦州市人，工作單位：國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司檢修分公司，職務(wù)：送電線路工，研究方向：高壓輸電線路。