送電線路運行中的防雷措施探究

施軍

摘要：雷擊是災害性天氣中對電力線路破壞里最大的安全威脅，我國配電網(wǎng)架空線路大多在比較空曠的地方，在雷雨天氣時，輸電線路遭受雷擊的概率比較高。雷擊會破壞整個線路的穩(wěn)定性，致使線路燒，嚴重時甚至可以造成火災和引發(fā)爆炸，嚴重影響電網(wǎng)的安全運行和用戶用網(wǎng)體驗。本文主要闡述雷擊的危害，并對送電線路的防雷措施進行深入探討。

關鍵詞：雷擊;送電線路;危害;防雷措施

隨著時代發(fā)展和國民經(jīng)濟提高，電能已經(jīng)普遍被應用到我們的日常生活中，并在其中扮演著非常重要的角色。送電線路是供電企業(yè)向用戶輸送電能的重要途徑，其運行的穩(wěn)定性直接影響著企業(yè)的供電能力。但由于我國架空線路周邊比較空曠，無高層建筑物，使得在雷雨天氣下，很容易受到雷擊，破壞送電線路，嚴重影響用戶的用電體驗。為此有關部門應加大對雷擊的研究，同時科學制定防雷方案，以確保我國送電線路的穩(wěn)定、安全、可靠運行。

一、雷擊的危害

1.電效應

當送電線路遭受雷擊時，會瞬間使電路上的電壓升高，很容易會引發(fā)線路繼電器保護動作，進而產(chǎn)生跳閘斷電現(xiàn)象。

2.熱效應

雷擊電流在經(jīng)過線路時，龐大的電能會有一部分轉化為熱能，尤其是遭受雷擊的部位，其溫度極高，會產(chǎn)生6000-20000攝氏度的高溫，而送電線路多為塑膠和金屬材質(zhì)，很容易在高溫下燃燒損壞，發(fā)生短路。

3.機械效應

雷電自身具有很強的能量，當桿塔或其他電器設施遭受到雷擊時，有可能在瞬間破壞物體內(nèi)部的穩(wěn)定性，致使其發(fā)生膨脹、裂解等，導致設施遭受到物理損害，如果雷擊嚴重的情況下，甚至會發(fā)生爆炸。

二、送電線路運行中的防雷措施

1.合理選擇輸電線路

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，地形地貌是造成雷擊的重要因素之一，山區(qū)內(nèi)部的送電線路雷電繞擊率是平地的3倍左右，這些雷電事故頻發(fā)區(qū)域被稱為“易擊區(qū)”，總結分析得知：當?shù)孛鎯A角和保護角等處在一定范圍內(nèi)時，都會導致雷電繞擊現(xiàn)象，即雷電繞過避雷線直接擊在導線上。為此，在送電線路設計時，應盡量遠離山谷和斜坡的“易擊區(qū)”，另外部分地區(qū)內(nèi)巖礦具有弱導電性，這類環(huán)境很容易引發(fā)雷擊，因此，在線路鋪設過程中還應盡可能避開這些區(qū)域。

2.提高線路絕緣水平

絕緣體是電的不良導體，送電線路的絕緣水平與其防雷性能成正比，提高送電線路的絕緣水平，是預防雷擊最直接、有效的手段之一。通常情況下，具有一定高度的桿塔遭受雷擊的可能性較大，此時通過在桿塔頂端加入絕緣體，則可以很好降低自身遭受雷擊的概率。因此在桿塔建設時，常常在其中添加絕緣子，絕緣子串是一種由絕緣件和連接工具組成的一種絕緣控件，其主要功能就是電氣絕緣和機械固定，因此在絕緣子串數(shù)選擇時，應保證其具有足夠的電氣絕緣強度和機電破壞強度。當下比較常用的絕緣子有復合絕緣子、玻璃絕緣子、直流絕緣子和瓷絕緣子。

3.降低桿塔電阻

桿塔電阻是影響防雷水平高低的主要因素，當桿塔電阻過高時，雷擊會使其頂部點升高，造成線路反擊，加重累積的影響。而當桿塔電阻較小時，雷擊時的絕大部分雷擊電流將會順著桿塔導入大地，不會破壞線路[1]。而當下部分送電線路桿塔由于受土壤腐蝕、雨水沖刷和外力破壞等原因，間接和直接的造成了桿塔阻值過大，為此，新時期下，有關人員應結合實際情況降低桿塔的阻值;首先重新檢測桿塔的阻值情況和土壤的電阻率是否符合要求，對于不符合規(guī)定的桿塔可以重新鋪設或是添加降阻劑，降阻劑多為石墨、導電水泥、潤滑劑等物質(zhì)的混合物，是一種非常有效的防雷產(chǎn)品，防腐性能好，常用于砂石較多的區(qū)域，并結合接地措施，一般情況下，將降阻劑添加于金屬導體和土壤之間，一方面可以降低周圍土壤的電阻率，

4.增加架設耦合地線

架空線路導線附近的架空地線被稱為耦合地線，耦合地線是高壓輸電線路防雷的基本措施。在實際送電線路中，由于多種不可抗拒原因?qū)е聴U塔接地電阻又達不到要求，改善接地電阻也十分困難，此時就可以通過架設耦合地線降低電阻阻值，當雷擊桿頂時，由于耦合地線的分流和耦合作用，從而降低雷擊過電壓.減少線路雷擊跳閘次數(shù)，也提高了送電線路耐防雷水平。

5.合理架設避雷線

避雷線是為保護工作設施不受雷擊，而在一旁安裝引雷入地的導線，又稱為防雷線，是電力工程架空線路建設中較為常用的一種防雷技術。當雷電通過桿塔和接地體時，會使桿塔點為迅速升高，與下方導線的電位差超過絕緣閃絡的電壓值后，兩者之間就會產(chǎn)生反擊閃絡。而通過避雷線可以對雷擊的作用進行分散，降低雷電對線路的影響，這種方式安裝簡單，實用價值高。避雷線常與避雷針、避雷網(wǎng)聯(lián)合使用，避雷針吸引雷電，避雷網(wǎng)將雷擊電流全部倒入大地，通過這種方式消除雷擊危害、避免反擊閃絡、保護送電線路。

6.安裝消雷器

消雷器是消除雷擊影響的裝置，又被稱為避雷器，主要由放置在桿塔頂端的尖端電極電離裝置和地電流收集裝置構成。當送電線路正常運行時，避雷器處于“斷路”狀態(tài)，不會產(chǎn)生作用，當出現(xiàn)超出臨界值的高電壓后，避雷器就會啟動，將高壓沖擊電流導向大地，限制電壓增幅的程度，當高電壓消失后，避雷器又再次恢復“斷路”狀態(tài)，使線路正常運行。該裝置的原理是通過并聯(lián)放電間隙或非線性電阻的作用將桿塔上方出現(xiàn)的雷擊降低到無危害的水平，達到防雷的目的。

7.安裝自動重合閘設備

自動合閘裝置是減小雷擊影響的有效手段之一，雷擊具有瞬時性，往往是在一瞬間完成，線路并不會發(fā)生永久性的損壞[2]，而輸電線路在繼電保護裝置作用下會出現(xiàn)斷電跳閘現(xiàn)象，而電力配網(wǎng)架空線路施工跨地廣，故障發(fā)生后有關人員要經(jīng)過多方排查確定故障區(qū)域，如果沒有維修檢測人員及時到場進行補救工作，那么將會造成大范圍、長時間停電，對周邊用戶造成很嚴重的影響。鑒于此，可以在送電線路上增設自動重合閘裝置，當檢測裝置檢測到線路恢復正常性能，且無其他隱藏隱患時，可以自動重合閘，在短時間內(nèi)恢復供電。

結語

總而言之，送電線路是向用戶輸送電力的基礎設施，其運行的安全性、穩(wěn)定性直接影響著電網(wǎng)的正常運行和用戶的用電體驗。因此，在送電線路運行中，可以通過合理選擇輸電線路、提高絕緣水平、降低桿塔電阻、合理架設避雷線、安裝消雷器和安裝自動重合閘設備等措施，有效提高線路防雷水平，以確保我國送電線路的穩(wěn)定、安全、可靠運行。

參考文獻：

[1] 徐宏勛. 架空輸電線路的運行維護及防雷措施[J]. 低碳世界， 2017（30）：46-47.

[2] 鄒建章， 郭志鋒， 李陽林， et al. 帶間隙線路避雷器雷電沖擊絕緣配合特性極性效應研究[J]. 電瓷避雷器， 2017（6）：115-120.