高壓輸電線路防雷措施分析及改進(jìn)方法

嚴(yán)志超 歷子群 李應(yīng)福 劉松 朱銳 尹付光 巖燕塔

摘要：高壓輸電線路在電力系統(tǒng)之中占據(jù)著極為重要的位置，其運(yùn)行方面的安全性及可靠性，直接影響著電力系統(tǒng)運(yùn)行供電方面的穩(wěn)定性及可靠性，且就其輸電線路而言，主要是以架空輸電線路為主，使得其極易受到外界環(huán)境的影響，雷擊問題便是其中極為嚴(yán)重的一種，應(yīng)采取有效的防雷措施，確保高壓輸電線路的良好運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;防雷措施;改進(jìn)方法

一、高壓輸電線路防雷工作的必要性

雷擊問題不僅會影響到輸電線路的安全性，同時還會破壞線路中已有電力設(shè)備，給輸電單位造成直接的經(jīng)濟(jì)損失。在初期的高壓輸電線路工程建設(shè)活動中，建設(shè)方必須滿足絕緣性方面的技術(shù)要求。當(dāng)前的變電所在輸電生產(chǎn)的過程中也發(fā)揮重大作用，保護(hù)不到位也會受到雷擊影響，輸電線路的整體安全性不能被保障，為了提升供電企業(yè)的信譽(yù)度，長期提供穩(wěn)定的輸電服務(wù)，必須針對雷擊等惡性事件，強(qiáng)化防雷系統(tǒng)，減少雷雨天氣給輸電線路的惡劣影響。

高壓輸電線路是電力系統(tǒng)運(yùn)行的主動脈，起著連接用戶與變電站的作用，高壓輸電線路的運(yùn)行狀態(tài)對于供電可靠性與安全性有著直接的影響。一般情況下，高壓輸電線路都架設(shè)在空曠的野外區(qū)域，有著縱橫交錯、走線長的特征，因此，在遇到雷雨天氣后，高壓輸電線路很容易遭到雷擊的影響，一旦發(fā)生雷擊，高壓輸電線路就會出現(xiàn)保護(hù)跳閘，這就會影響整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

二、高壓輸電線措施分析和可能存在的隱患

2.1桿塔存在的隱患

桿塔的作用是負(fù)責(zé)輸電線的支撐，使用混凝土和鋼筋制作而成的，在投入使用之后，長期暴露在外面，經(jīng)受風(fēng)吹雨打，很有可能會出現(xiàn)裂縫，一旦發(fā)生雷電的現(xiàn)象，桿塔受到雷電襲擊，導(dǎo)致桿塔內(nèi)部的鋼筋過熱，會出現(xiàn)桿塔爆裂、倒桿等現(xiàn)象。

2.2避雷線防雷存在的局限性

避雷線設(shè)置在高壓輸電線路總的主要工作是進(jìn)行防雷，當(dāng)發(fā)生雷電災(zāi)害的時候，導(dǎo)線上面會產(chǎn)生強(qiáng)大額過電壓，避雷線的作用是將導(dǎo)線進(jìn)行遮蔽，將可能的將強(qiáng)大的過電壓進(jìn)行疏導(dǎo)，通過接地裝置傳入大地。但是避雷線對導(dǎo)線的保護(hù)并不是百分百的，也會存在一定的隱患問題。

2.3絕緣子的使用

絕緣子的主要作用是防止電流回流，并支撐導(dǎo)線，在絕緣子進(jìn)行工作的過程中，不能因?yàn)榄h(huán)境的變化等影響各種機(jī)電應(yīng)力，從而影響到絕緣子的作用。在線路進(jìn)行工作的時候，絕緣子會出現(xiàn)零值絕緣子，過電壓經(jīng)過的時候，零值絕緣子就成了薄弱的地方，這一段很容易被擊穿，從而影響到了高壓輸電線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4接地裝置存在的隱患

高壓輸電線路中的接地裝置是指埋在地下的和高壓輸電線路相連接的裝置，接地裝置在運(yùn)行過程中存在一些問題，主要體現(xiàn)在兩個方面，第一是電網(wǎng)會出現(xiàn)腐蝕的問題，電化學(xué)具有一定的腐蝕性，對電網(wǎng)產(chǎn)生了一定的破壞;第二是因?yàn)榻拥匮b置的施工質(zhì)量問題，導(dǎo)致電阻會受到一定的影響，并不利于接地裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.5線路走向的合理選擇

在自然界中，一些地區(qū)很容易吸引雷電，受到雷擊，在進(jìn)行線路布置的時候，應(yīng)當(dāng)盡可能避免線路經(jīng)過這些地區(qū)。若是實(shí)在沒有辦法避免，也應(yīng)當(dāng)對該地區(qū)的線路進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)措施，將此區(qū)域作為防雷的重要地區(qū)，加強(qiáng)對本地區(qū)的重視，有效的防治雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。

2.6避雷針的布置

高壓輸電線路中避雷針是一個十分重要的裝置，它具有明顯的防雷效果。避雷針可以檢測出云層中的放電情況，并改變了云層中產(chǎn)生的放電通道方向，將雷擊引到接閃器中，通過避雷針進(jìn)行電力的傳導(dǎo)，可以有效地降低雷擊的傷害。

三、高壓輸電線路防雷的改進(jìn)措施

3.1降低桿塔的接地電阻

為了保證高壓輸電線路的防雷設(shè)備更加有效，必須在每根桿塔上鋪設(shè)接地設(shè)備，同時連接上地線和此設(shè)備。如此能夠?qū)⑼ㄟ^桿塔上方或者地線內(nèi)的雷電流經(jīng)由較小的接地電阻，泄放到大地中，而且能夠利用減小桿塔沖擊接地電阻的方式，以增強(qiáng)輸電線路抵抗雷擊的性能，從而達(dá)到降低雷擊跳閘幾率的效果。通過應(yīng)用實(shí)踐證實(shí)，在幾百kV的線路中減小沖擊接地電阻，線路抵抗雷擊的能力可以大幅提高，跳閘率也將大幅降低。

3.2減小保護(hù)角

通過無數(shù)的試驗(yàn)證實(shí)，雷電經(jīng)由避雷線沖擊到導(dǎo)線的可能性和線路環(huán)境中的地質(zhì)狀況、防護(hù)角度和桿塔高度等影響要素有著緊密關(guān)聯(lián)。因?yàn)榈刭|(zhì)狀況無法更改，而在建設(shè)桿塔之后其高度不易改動。因此，調(diào)整保護(hù)角是進(jìn)一步預(yù)防雷擊事故的最有可行性的舉措。對于幾百kV的高壓輸電線路來說，假如線路設(shè)置在山區(qū)中，基于邊坡的影響的情況下，保護(hù)角應(yīng)當(dāng)小于5度;假如線路設(shè)置在平原地帶，保護(hù)角則應(yīng)當(dāng)小于0度?？偠灾谠O(shè)計保護(hù)角時，必須設(shè)置成0度或者負(fù)角度，只有這樣才能夠有效地防止雷擊。

3.3加裝線路避雷器

線路避雷器的最重要功效是線路受到雷擊時，在雷電流達(dá)到閾值的條件后，避雷器自動反應(yīng)，將雷電流的大部分從避雷器中導(dǎo)入電線中，同時傳播到近鄰的桿塔中。分流可以達(dá)到提高電線電位的效果，也從而盡可能規(guī)避絕緣子出現(xiàn)問題。配置線路避雷器不但能夠進(jìn)一步降低線路受到雷擊之后跳閘的可能性，同時也會減少后期維修的工作量。在選取線路避雷器的類型時，必須重視下面幾個問題：首先，探究安裝桿塔的雷擊詳細(xì)性質(zhì)。比如，反擊較頻繁的桿塔在三相上都要配置避雷器，同時也應(yīng)當(dāng)安裝在其他相近的桿塔上。假如繞擊頻繁的桿塔就只要在一個側(cè)面配置，就可以達(dá)到理想的防雷作用。在普遍的條件下，500kV的輸電線路主要是繞擊，僅僅需要在一側(cè)加裝避雷器，同時能夠節(jié)省安裝費(fèi)用;其次，應(yīng)盡可能選取包含間隙的避雷器。這樣能夠增加使用周期，然而在現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用中必須對避雷器的憎水性進(jìn)行深入的檢查;再次，在裝置避雷器之前，必須進(jìn)一步核查每個連接環(huán)節(jié)，同時盡可能對此進(jìn)行試驗(yàn)，以確保避雷器能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.4加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)

線路運(yùn)維機(jī)構(gòu)必須保證高壓輸電線路符合國家有關(guān)的各項(xiàng)規(guī)范要求，同時消除線路中絕緣子失靈、導(dǎo)線滑移的隱患，從各個方面來降低雷擊事故爆發(fā)的可能。而且應(yīng)當(dāng)依據(jù)季節(jié)更替強(qiáng)化巡查，并考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)構(gòu)造與過往數(shù)十年的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，挖掘出某些變化規(guī)律與趨向，進(jìn)一步改進(jìn)防雷措施，降低雷擊跳閘的可能性。

四、結(jié)論

總而言之，在高壓輸電線路的運(yùn)行過程之中，雷擊問題難以避免，且極易對輸電線路的安全性及供電的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，此時只有采取合理的措施，做好防雷工作，才能夠確保人們的用電安全性及穩(wěn)定性。但就高壓輸電線路防雷措施而言，其仍存在一定的不足，應(yīng)對之良好的分析，并通過一系列的方法，實(shí)現(xiàn)對高壓輸電線路防雷方面的良好改進(jìn)。

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