高壓輸電線路防雷措施研究

【摘要】高壓輸電線路的正常運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)供電的安全性、穩(wěn)定性和可靠性具有十分重要的影響。因此，進(jìn)行高壓輸電線路的防雷技術(shù)探究是十分有必要的。我市夏天的雷雨天氣比較常見，輸電線路跳閘比較頻繁，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有很大的影響。如何對(duì)輸電線路實(shí)施有效的防雷措施。顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】高壓；輸電線路；防雷措施；研究

一、高壓輸電線路防雷的重要性

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，高壓輸電線路占據(jù)著極其重要的地位，其運(yùn)行的安全性直接影響到了電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行。在電力系統(tǒng)各項(xiàng)故障中，因雷擊而引發(fā)的故障比例相對(duì)較高。同時(shí)，高壓輸電線路自身的結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜，一旦遭受到雷擊災(zāi)害，容易出現(xiàn)跳閘、停電、甚至引發(fā)火災(zāi)，不僅影響到輸電線路的正常運(yùn)行，還危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，做好高壓輸電線路防雷措施，對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，維持人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與生活所需，有效保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，乃至有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，都有著積極的現(xiàn)實(shí)意義。

二、高壓輸電線路雷擊事故發(fā)生的原因（一）高壓輸電線路的避雷針存在問題

在規(guī)劃設(shè)計(jì)高壓輸電線路的過程中，防雷問題就應(yīng)當(dāng)被重點(diǎn)考慮。由于地形與高壓輸電線路的走向等限制，使得在設(shè)計(jì)的過程中，桿塔的保護(hù)角無法滿足高壓輸電線路防雷的需求，就需要避雷針來增加防雷的效果。然而避雷針自身存在著一定的局限性，在發(fā)生雷擊事故時(shí)，可能無法有效地對(duì)高壓輸電線路起到很好的防雷效果。

（二）高壓輸電線路的絕緣配置不足

在高壓輸電線路運(yùn)行的過程中，良好的絕緣配置能夠有效避免電流出現(xiàn)回流的現(xiàn)象，進(jìn)而提升高壓輸電線路防雷的效果。一旦絕緣裝置無法充分發(fā)揮作用，就容易導(dǎo)致安全事故的產(chǎn)生。例如，絕緣裝置老化或者脫落等現(xiàn)象，通常絕緣裝置脫落容易造成嚴(yán)重的安全事故。

（三）高壓輸電線路的桿塔接地不良

高壓輸電線路中雷擊事故的發(fā)生，通常是由于雷電擊中了高壓輸電線路或者高壓輸電線路周圍的空點(diǎn)，導(dǎo)致過電壓現(xiàn)象的產(chǎn)生。據(jù)目前的研究表明，桿塔的接地裝置與雷電過電壓事故發(fā)生的概率有相當(dāng)比例的關(guān)系。一旦桿塔接地的地阻阻值過高，就會(huì)影響到高壓輸電線路的防雷效果。

三、防雷技術(shù)分析

（一）選擇正確的線路走向

根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)，也能總結(jié)出哪些地勢(shì)更容易遭受雷擊，這樣的地區(qū)被稱為“易擊區(qū)”，如：山區(qū)的風(fēng)口地帶、茂密的森林、大型水庫、河谷以及峽谷的順風(fēng)地區(qū)等；同時(shí)，部分地區(qū)土壤中電阻率極易產(chǎn)生突變，引發(fā)雷電攻擊。因此，架空輸電線路選擇架設(shè)方向時(shí)，應(yīng)盡量避開以上地區(qū)，并加強(qiáng)防雷保護(hù)措施，以減少高壓輸電線路遭受雷擊事故的發(fā)生。

（二）安裝避雷線和避雷器

架設(shè)輸電線路過程中選擇安裝避雷線和避雷器后，如發(fā)生雷擊現(xiàn)象，避雷線能夠?qū)⒗讚舢a(chǎn)生的部分電流傳送到臨近的桿塔當(dāng)中，少數(shù)沒有被轉(zhuǎn)移的電流也能夠通過桿塔流入到地下。當(dāng)雷電流超過一定值時(shí)，雷電流可以通過避雷器進(jìn)行分流，將雷電流分流傳送到臨近的桿塔之中。通過實(shí)際情況來看，避雷器分流能力明顯強(qiáng)于避雷線。因?yàn)榉至鞯鸟詈献饔每梢蕴岣邔?dǎo)線電位，保證了絕緣子不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)效應(yīng)，同時(shí)避雷器也具有控制電位的作用。架設(shè)高壓輸電線過程中會(huì)選擇在容易受到雷擊地區(qū)安裝避雷器，但是應(yīng)考慮實(shí)際地形以及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理使用。

（三）加強(qiáng)線路的絕緣

沿線架設(shè)高壓輸電線路時(shí)，部分地區(qū)會(huì)使用大跨越的高桿塔，但是隨著桿塔高度增加，遭受雷擊的可能性也會(huì)增加。一旦高桿塔受到雷擊，頂部的電位就會(huì)很高，同時(shí)過電壓也會(huì)隨之增加。所以，高桿塔遭受繞擊雷可能性增加，可有效控制因雷擊導(dǎo)致的跳閘情況，選擇在桿塔頂部增加絕緣子片或者是有效絕緣子長(zhǎng)度，并在合理范圍內(nèi)擴(kuò)大跨越檔導(dǎo)線和地線之間的距離，也能夠提升線路的絕緣效果。

（四）裝設(shè)消雷器

消雷器在我國(guó)只有十幾年的應(yīng)用歷史，運(yùn)行效果較好，得到了普遍認(rèn)可。雖然我國(guó)對(duì)消雷器防雷機(jī)制和相應(yīng)的理論基礎(chǔ)仍沒有健全的體系進(jìn)行支持，但通過實(shí)際案例來看，消雷器確實(shí)能夠降低線路遭受雷擊的幾率。消雷器安裝簡(jiǎn)單，對(duì)接地電阻的要求非常低，而且比避雷針有更大的保護(hù)范圍。

（五）降低桿塔接地電阻

降低桿塔接地電阻與高壓輸電線路的耐雷程度具有一定的關(guān)系，當(dāng)桿塔接地電阻變大時(shí)，輸電線路的耐雷程度就會(huì)降低；當(dāng)桿塔接地電阻變小時(shí)，輸電線路的耐雷程度就會(huì)提高。在實(shí)際的高壓輸電線路的防雷措施中，運(yùn)用較小的桿塔接地電阻時(shí)，還需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地形特征等進(jìn)行綜合分析，選擇合適的地網(wǎng)型式在降低桿塔接地電阻的防雷措施中：首先，設(shè)計(jì)時(shí)接閃的避雷線應(yīng)盡量考慮采用小角度或負(fù)角保護(hù)，以減少雷電對(duì)設(shè)備的繞擊；其次是保證外接引流線、接地體有足夠的泄流截面；第三是盡量選擇單極深埋垂直接地，以增加泄流容積，同時(shí)盡量避免使用水平加多根短樁式復(fù)合接地網(wǎng)；最后，對(duì)一些土壤電阻比較大的地區(qū)，可以適當(dāng)?shù)厥褂靡恍┪锢斫底鑴?，以增加接地體面積和改善周邊土壤電阻率，這有利于迅速降低設(shè)備外過電壓和快速地將雷電流傳至大地。

總而言之，加強(qiáng)對(duì)高壓輸電線路日常的運(yùn)行檢查，對(duì)線路所處的環(huán)境與產(chǎn)生的變化進(jìn)行監(jiān)督，有效避免雷擊所造成的影響。由于目前并沒有完全避免雷擊的方法與技術(shù)，因此只能將每個(gè)防雷措施都做到最好，才能最大限度地減少高壓輸電線路的雷擊事故，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：李勁松（1968.04—），男，重慶人。