高壓輸電線路綜合防雷措施的應(yīng)用

王茜雯

摘要：文章從雷電對(duì)高壓輸電線路的影響分析入手，論述了高壓輸電線路綜合防雷技術(shù)措施的運(yùn)用。

[關(guān)鍵詞]高壓輸電線路防雷影響

1雷電對(duì)高壓輸電線路的影響

高壓輸電線路暴露在外部環(huán)境下，易受惡劣天氣條件和自然災(zāi)害的影響，降低電網(wǎng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。雷電是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，也是威脅高壓輸電線路安全的重要外界因素之一。雷電對(duì)高壓輸電線造成的危害主要體現(xiàn)在以下方面：

1.1直擊雷危害

直擊雷是指雷電直接對(duì)高壓輸電線路產(chǎn)生電擊，在沒(méi)有采取防雷措施的情況下，易造成嚴(yán)重危害。如，雷電直接擊中桿塔后，雷電流急劇上升，在瞬間增大桿塔頂部與導(dǎo)線之間的電位差，出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，阻礙桿塔頂部與導(dǎo)線的正常連通，嚴(yán)重時(shí)造成兩者中斷，直接危害到高壓輸電線路運(yùn)行;直擊雷還會(huì)對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生較大危害，使導(dǎo)線產(chǎn)生過(guò)電壓，易引起線路故障。

1.2感應(yīng)雷危害

當(dāng)雷云經(jīng)過(guò)高壓輸電線所在區(qū)域時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象形成電磁感應(yīng)，對(duì)路線造成危害。感應(yīng)雷危害是常見(jiàn)的雷電災(zāi)害類型，對(duì)高壓輸電線路的危害較小，一般對(duì)35kV以下的線路能夠產(chǎn)生較大危害。

1.3雷電沖擊波危害

相比較直擊雷和感應(yīng)雷危害而言，雷電沖擊波具備突發(fā)性的特點(diǎn)，在發(fā)生雷電沖擊波時(shí)，高壓輸電線路無(wú)法承受突如其來(lái)的高壓，對(duì)線路帶來(lái)嚴(yán)重沖擊和破壞，引發(fā)線路故障，進(jìn)而威脅到高壓輸電線路的正常運(yùn)行。

2高壓輸電線路綜合防雷技術(shù)措施的運(yùn)用

為降低雷電對(duì)高壓輸電線路造成的破壞，應(yīng)在架設(shè)高壓輸電線路時(shí)，盡量避開(kāi)山頂、河谷、風(fēng)口、潮濕盆地、導(dǎo)電性物質(zhì)集中處等易受雷擊的區(qū)域，并且還要對(duì)高壓輸電線采取綜合防雷措施。

2.1架設(shè)避雷線

在高壓輸電線路施工過(guò)程中，要架設(shè)避雷線用于保護(hù)高壓輸電線路的安全運(yùn)行。避雷線是最為基本和重要的防雷保護(hù)措施，具備防雷效果好、適用于高壓輸電線路防雷保護(hù)的特點(diǎn)，高壓輸電線路的電壓越高，越能起到良好的防雷效果。避雷線主要對(duì)高壓輸電線路遭受直擊雷有著明顯的防護(hù)作用，在避雷線架設(shè)過(guò)程中，應(yīng)減小避雷線對(duì)導(dǎo)線的保護(hù)角，以保證防雷效果。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，220kV高壓輸電線路以及330-500kV超高壓輸電線應(yīng)采用雙避雷線，避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角為20。同時(shí)，架設(shè)避雷線還能夠減少高壓輸電線在雷電天氣條件下的閃絡(luò)次數(shù)，保證線路絕緣子串的穩(wěn)定性，進(jìn)一步避免高壓輸電線形成感應(yīng)電壓，保證導(dǎo)線運(yùn)行穩(wěn)定。

2.2架設(shè)避雷針

避雷針是有效的防雷措施，應(yīng)將不同類型的避雷針架設(shè)到高壓輸電線的不同部位，以達(dá)到最佳的防雷效果。具體架設(shè)要求如下：

（1）在高壓輸電線路的塔頂安裝可控放電避雷針，用避雷針吸引直擊雷，減少雷電繞擊高壓輸電線路的情況發(fā)生;

（2）在地線上安裝防繞擊避雷短針。雷電繞擊根據(jù)輸電線路檔距可劃分為不同安全等級(jí)的區(qū)域，距桿塔10-30m處為雷電繞擊危險(xiǎn)區(qū)域，要重點(diǎn)采取有效的防雷措施。若地線上架設(shè)的避雷針側(cè)向斷針長(zhǎng)度超過(guò)臨界電暈半徑，則會(huì)使側(cè)向斷針產(chǎn)生上行先導(dǎo)，可增強(qiáng)地線的引雷能力，在發(fā)生雷擊之前進(jìn)行提前攔截，有效防范雷電繞擊高壓輸電線路。

2.3合理架設(shè)桿塔

桿塔的接地電阻與桿塔的防雷效果有著直接影響，接地電阻越小，則桿塔的防雷效果越好。所以，在架設(shè)桿塔時(shí)要適當(dāng)降低接地電阻，阻止破壞電流流向地面，造成雷擊危害。尤其在山區(qū)的高壓輸電線路施工中，要合理架設(shè)桿塔，科學(xué)設(shè)計(jì)保護(hù)角，降低高壓輸電線路遭受繞擊的幾率。通過(guò)研究表明，桿塔高度與防雷效果有著直接關(guān)系，桿塔隨著高度的增高，其耐雷水平越差，如圖1所示。在設(shè)計(jì)桿塔高度時(shí)，應(yīng)將其控制43m左右，以達(dá)到最佳的耐雷水平，提高高壓輸電線路防雷措施的防護(hù)效果。

2.4減少地線電阻

當(dāng)桿塔遭遇到直擊雷的破壞時(shí)，在桿塔頂部與地面間會(huì)產(chǎn)生過(guò)大電壓，瞬間增加與高壓傳輸線路的電位差，在電位差超過(guò)絕緣材料的絕緣能力范圍時(shí)，就會(huì)造成線路閃絡(luò)。在此情況下，若因閃絡(luò)產(chǎn)生的電流傳導(dǎo)到其他臨近的桿塔，則會(huì)導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)高壓高電流，引發(fā)線路跳閘，造成輸電線路故障。為避免上述情況發(fā)生，可通過(guò)降低桿塔接地電阻減少電壓差，避免電壓差超過(guò)絕緣材料的承受范圍。在架設(shè)高壓輸電線時(shí)，為降低電阻，可將鎂合金地線埋設(shè)在線路下方，利用耦合地線增高壓輸電線路與避雷線耦合度，控制高壓輸電線路在遭受雷擊時(shí)產(chǎn)生過(guò)大電壓，起到分擔(dān)電壓的作用，進(jìn)而提高輸電線路的防雷效果。

3結(jié)論

綜上所述，高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，其運(yùn)行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。為保證高壓輸電線路的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)對(duì)各種防雷技術(shù)措施進(jìn)行綜合運(yùn)用，以此來(lái)增強(qiáng)線路的防雷水平。在未來(lái)一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)防雷技術(shù)的研究力度，除對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)和完善之外，還應(yīng)開(kāi)發(fā)一些新的防雷技術(shù)，從而為高壓輸電線路防雷提供技術(shù)支撐。

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