輸電線路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

摘 要：近年來社會快速發(fā)展過程中對電能的需求量不斷增加，因此保證輸電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行至關(guān)重要。輸電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行的安全性直接關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定的運(yùn)行。輸電線路長期處于野外的環(huán)境下運(yùn)行，極易受到雷擊的危害。因此需要做好輸電線路防雷工作，有效的避免雷擊事故的發(fā)生，保證輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。文中分析了雷電對輸電線路造成的危害，并進(jìn)一步輸電線路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：輸電線路；雷電；防雷設(shè)計(jì)；避雷線；避雷器；重合閘

在夏季來臨時(shí)，雷電活動也會越來越頻繁，這也給輸電線路運(yùn)行的安全性帶來了較大的影響，由于雷擊導(dǎo)致的線路跳閘事故增多，對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來了較大的影響。輸電線路受到雷擊時(shí)通常會導(dǎo)致跳閘事故發(fā)生，同時(shí)雷電流還會沿著線路侵入到變電所，對變電設(shè)備帶來不同程度的損害，嚴(yán)重危及電網(wǎng)運(yùn)行的安全。因此需要針對雷電可能會對輸電線路帶來的危害進(jìn)行分析，從而做好輸電線路防雷設(shè)計(jì)，提高輸電線路防雷的水平，保證電力系統(tǒng)安全的運(yùn)行。

1 雷電對輸電線路造成的危害

當(dāng)前輸電線路發(fā)生故障其中一個(gè)非常重要的因素即是雷擊，在雷擊作用下，高壓輸電線路會瞬間產(chǎn)生巨大的磁場效應(yīng)和熱電效應(yīng)，特別是處于空曠地區(qū)的高壓輸電線路在雷擊發(fā)生時(shí)，會在嚴(yán)重的電壓危害產(chǎn)生。而且在當(dāng)前電力調(diào)度系統(tǒng)中，所使用的大部分電子設(shè)備都具有較高的集成度，對于雷電電磁脈沖會有強(qiáng)烈的反應(yīng)，一旦雷擊事故發(fā)生，輸電線路會則在瞬間形成過電壓磁波，并經(jīng)由線路進(jìn)入到變電站內(nèi)，從而導(dǎo)致部分敏感電子器件被損壞，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和供電系統(tǒng)部分裝置還會發(fā)生誤動作，從而導(dǎo)致跳閘事故發(fā)生，影響電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行。

在雷擊事故發(fā)生時(shí)，輸電線路會在較大的過電壓產(chǎn)生，從而對線路帶來致命性的傷害。即使對于110kV以上的輸電線路，雷擊也是線路故障發(fā)生的重要因素之一，無論是繞擊還是反擊形式的直擊雷發(fā)生時(shí)，還會影響線路運(yùn)行的安全。通常情況下，繞擊直擊雷多發(fā)生在山區(qū)地區(qū)，而反擊直擊雷則多發(fā)生在平原及丘陵地區(qū)的線路上，這就需要在輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要針對不同區(qū)域的特點(diǎn)，來采取切實(shí)可行的防雷技術(shù)措施，提高輸電線路的防雷效果。對于繞擊直擊雷發(fā)生率較高的山區(qū)線路，通常會選擇防雷走廊，通過減小避雷線保護(hù)角的方式來提高輸電線路的絕緣性能。但對于反擊直擊雷高發(fā)區(qū)域，通常會采取降低電阻珠措施來起到有效的防雷作用。

2 輸電線路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

防雷設(shè)計(jì)一直作為輸電線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在具體設(shè)計(jì)過程中，需要針對線路的實(shí)際情況，對線路雷電活動頻率和強(qiáng)度進(jìn)行充分考慮，從而采取切實(shí)可行的防雷措施，有效的提高輸電線路防雷的水平。

2.1 合理選擇輸電線路路徑

雷擊多發(fā)區(qū)與地形、地質(zhì)及氣候狀況等具有密切的關(guān)系，這就需要在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)需要有效的避開雷擊高發(fā)區(qū)，以下幾種類型的地段在設(shè)計(jì)時(shí)要盡量避開。對于地下水位較高及含有導(dǎo)電性礦藏的地區(qū)、土質(zhì)電阻率低及土質(zhì)電阻率易發(fā)生驟變的地區(qū)、不同類型地貌的地區(qū)及山坡斷層帶和交接地帶等、順風(fēng)的河谷地區(qū)及山區(qū)的風(fēng)口、周圍都是山丘的濕潤盆地、植被覆蓋及土質(zhì)較好的山丘頂部和向陽面區(qū)域等，對于這些地區(qū)在進(jìn)行輸電線路路徑設(shè)計(jì)時(shí)盡量避開。

2.2 搭設(shè)避雷線

在當(dāng)前輸電線路防雷措施中，避雷線使用頻率較高，其不僅具有較高的防雷效率，而且具有分流、耦合及屏蔽等作用。利用避雷線能夠有效的減少鐵塔的雷電流，降低塔頂?shù)碾娢?，從而有效的減輕雷擊所帶來的破壞性影響。利用耦合導(dǎo)線能夠有效的降低輸電線路中絕緣子電壓，而屏蔽作用能夠做某有效的對雷擊發(fā)生后產(chǎn)生感應(yīng)過電壓起到一定的削弱作用。對于避雷線的選擇，需要根據(jù)輸電線路的電壓等級來選擇適宜的避雷線，以此來有效的提高線路的避雷效果。同時(shí)每個(gè)鐵塔區(qū)的避雷線都需要進(jìn)行接地，而且兩個(gè)避雷線之間還需要設(shè)置一個(gè)間隙，以此來提高避雷線的保護(hù)能力。

2.3 安裝線路避雷器

避雷器作為在避雷線上設(shè)置的防雷設(shè)備，能夠有效的防止絕緣導(dǎo)線上出現(xiàn)過電壓。在雷擊發(fā)生時(shí)，一旦過電壓較大時(shí)，則避雷器會利用低阻搞通路來將雷電流泄入地面，使輸電線路電壓保持在安全的范圍內(nèi)。在安設(shè)避雷器時(shí)，可選擇如下類型的鐵塔：環(huán)境惡劣的山區(qū)線路中的鐵塔、跨越大的鐵塔、水電站和升壓站等出口線路處接地電阻較大的鐵塔、出現(xiàn)過閃絡(luò)的鐵塔等。

2.4 架設(shè)耦合地線

在輸電線路防雷工作中，當(dāng)采用措施無法對接地電阻降低時(shí)，則需要進(jìn)行耦合地線的架設(shè)。通常情況下會在導(dǎo)線的周圍或是導(dǎo)線的下方來敷設(shè)一條底線，起到分流雷電流的重要作用，有效的對絕緣子串兩端的感應(yīng)程序進(jìn)行降低，從而起到減少反擊電壓間的分量，確保雷擊發(fā)生時(shí)電力系統(tǒng)跳閘率的有效降低。

2.5 降低鐵塔接地電阻

為了能夠有效的實(shí)現(xiàn)降壓的功能，需要對塔腳電阻和避雷線進(jìn)行合理匹配。對于40kV～65kV之間的輸電線路則不需要設(shè)置避雷線，這就需要采取有效的鐵塔接地措施，從而有效的降低鐵塔接地電阻。

（1）利用接地電阻降阻來對一些規(guī)模較小且集中的接地網(wǎng)進(jìn)行降阻。可以將降阻劑鋪設(shè)在接地極的四周，有效的增加接地面積，從而實(shí)現(xiàn)降低鐵塔與地面之間電阻的作用。采用降阻劑來降低接地電阻的方法具有較好的導(dǎo)電性，可以大范圍的推廣使用。

（2）爆破接地技術(shù)。這種技術(shù)主要是利用爆破所制造的破裂，然后利用壓力機(jī)的將電阻率較低的材料導(dǎo)入到裂縫中，有效的提高土壤的導(dǎo)電性能。

（3）由于電感效應(yīng)與水平接地體的長度呈現(xiàn)正比的關(guān)系，因此可以通過加大水平接地體的長度，以此來實(shí)現(xiàn)鐵塔接地電阻的降低。

2.6 安裝自動重合閘裝置

在雷擊發(fā)生時(shí)，電力系統(tǒng)會出現(xiàn)自我保護(hù)反應(yīng)，即發(fā)生自動跳閘，通常情況下，自動跳閘后，部分故障會自動消除。因此需要在輸電線路上安裝自動重合閘裝置，而且當(dāng)前自動重合閘裝置在不同線路上成功率也較高，已成為當(dāng)前輸電線路上非常重要的防雷措施。自動重合閘裝置對于不同等級的電壓線路也具有非常好的效果，因此在輸電線路防雷工作中，需要做好自動重合閘裝置的安裝，確保雷擊發(fā)生時(shí)充分發(fā)揮自我保護(hù)作用。

3 結(jié)束語

輸電線路作為電力系統(tǒng)非常重要的組成部分，起著輸送電能的重要作用。一旦輸電線路受到雷擊作用，則會影響線路正常的運(yùn)行，因此在輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)就需要做好線路防雷工作。不僅需要掌握線路所處區(qū)域的特點(diǎn)，而且要對雷電參數(shù)和規(guī)律進(jìn)行掌握，加強(qiáng)與氣象部門的溝通和聯(lián)系，從而采取切實(shí)可行的防雷技術(shù)來有效提高輸電線路防雷的水平，保證輸電線路運(yùn)行的安全性和可靠性，為電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]周國誠.關(guān)于高壓輸電線路防雷技術(shù)的探討[J].黑龍江科技信息，2010（36）.

[2]朱俊武.輸電線路設(shè)計(jì)中線路防雷技術(shù)的應(yīng)用探究[J].技術(shù)與市場，2012（3）.

[3]葉曉東.輸電線路設(shè)計(jì)及運(yùn)行中的防雷技術(shù)措施研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2011（22）.