高壓輸電線路的防雷技術(shù)研究

張長強

摘要：近些年以來，我國社會經(jīng)濟得到了長足的發(fā)展，在此基礎(chǔ)之上我國的電網(wǎng)建設(shè)也逐漸變得完善，這些改變都使得人們的生活水準得到了有效的提升。但在目前的電力運輸過程中，依然存在著一些影響輸電線路穩(wěn)定性的因素，例如雷電引起的電力系統(tǒng)癱瘓。為了能夠進一步提高高壓輸電線路的傳輸穩(wěn)定性，下文將對防雷技術(shù)展開詳細分析。

關(guān)鍵詞：高壓;輸電線路;防雷技術(shù)

電力系統(tǒng)是人民生活的關(guān)鍵保障，電力運輸系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重點。電力運輸過程中最常見的就是因打雷而出現(xiàn)的系統(tǒng)跳閘或漏電現(xiàn)象，嚴重影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，更嚴重時甚至?xí)硪幌盗邪踩鹿饰：θ松戆踩?。因此，解決輸電線路雷擊跳閘工作已成為輸電線路工程的重中之重，下文就高壓輸電線路防雷技術(shù)展開了闡述。

1 輸電線路雷電防護的重要性

通過對電力系統(tǒng)的故障檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雷擊給架空輸電線路帶來的供電故障不在少數(shù)，尤其是在那些雷電頻繁發(fā)生的地區(qū)，只要發(fā)生電力系統(tǒng)故障，基本上都是由雷擊造成的，人民日常生活也深受其害。另外，在山區(qū)地段，由于地理位置的原因，傳輸線會在大山上起伏架設(shè)，因此傳輸線會出現(xiàn)很大的垂直高度差，這就給冷熱空氣提供了很好的交替場所，空氣對流現(xiàn)象頻繁，傳輸線容易受到閃電的侵襲。因此，在線路的初步設(shè)計中，有必要考慮防雷結(jié)構(gòu)的設(shè)計并闡明其合理性和重要性。

2 雷電對輸電線路的危害

輸電線路為電網(wǎng)的主要網(wǎng)架，其運行安全是整個電網(wǎng)安全運行的保障，雷電對輸電線路的危害主要表現(xiàn)在雷擊跳閘、斷線等。經(jīng)常發(fā)生的是雷擊跳閘，單電源供電的變電站如果供電線路發(fā)生雷擊跳閘就會全站停電失壓，直接影響到整個片區(qū)的供電，同時，線路電壓等級越高，雷電對線路乃至整個電網(wǎng)的危害就更大，如220kV線路滿負荷運行時如果遭受雷擊跳閘且線路重合閘不成功，由于線路所帶負荷無法得到轉(zhuǎn)移，甚至?xí)蚱渌虍a(chǎn)生電網(wǎng)瓦解事故，擴大雷害的影響，造成更大的損失。另外雷擊跳閘還會影響變電站設(shè)備的絕緣水平及使用壽命。一般斷線情況多發(fā)生在中心點不直接接地的35kV線路，中心點直接接地的110kV及以上線路發(fā)生斷線的情況幾乎沒有，所以輸電線路防雷重點應(yīng)放在防止雷擊跳閘上。

3 高壓輸電線路防雷技術(shù)分析

3.1 加強對高壓輸電線路的有效監(jiān)控

電力企業(yè)需要加強對高壓輸電線路的有效監(jiān)控：（1）加強對高壓輸電線路的負重檢測，主要包含對惡劣天氣下的輸電線路的檢測，避免出現(xiàn)由于高壓輸電線路負載過重而導(dǎo)致的故障現(xiàn)象;（2）加強對高壓輸電線路的弧擺以及風(fēng)擺的監(jiān)控，降低風(fēng)力和風(fēng)向?qū)旊娋€路的影響;（3）加強對絕緣子泄漏電流的監(jiān)控，檢查絕緣子的性能，保證其充分發(fā)揮作用;（4）加強對雷擊的導(dǎo)線位置的監(jiān)測，避免出現(xiàn)后續(xù)的重復(fù)排查工作，提高防雷工作的效率;（5）加強對高壓輸電線路塔桿線路的監(jiān)測，避免出現(xiàn)人為破壞。

3.2 降低鐵塔接地電阻

絕大部分電力企業(yè)采取的防雷保護措施是降低輸電線路的接地電阻，同時，行業(yè)內(nèi)主要采用的降低輸電線塔接地電阻的方法主要分為以下幾個方面：第一，如果輸電線路的架設(shè)面積較小、規(guī)模小，但是接地網(wǎng)面積較為集中，那么工作人員便可以在接地電阻表面涂抹一層降阻劑，這就能降低接地電阻值大小，由于過程較為簡單且效果良好，因而被廣泛地推廣使用;第二，采用爆破接地技術(shù)，首先在需要降低接地電阻的區(qū)域，采用爆破技術(shù)將地面爆裂，然后利用壓力機將電阻率更低的材料壓入裂縫中，以此來降低周圍土壤的導(dǎo)電性能;第三，對于水平接地地阻而言，其長度與能夠發(fā)揮的電感效應(yīng)之間存在正比關(guān)系，因此，可以通過增加接地電阻水平方向長度的方法來降低電阻值。經(jīng)行業(yè)內(nèi)工作人員研究發(fā)現(xiàn)，對于水平接地電阻，如果其長度為55m，那么電阻率為500Ω/m，如果將水平接地電阻長度增大為80m，此時，電阻率便會上升到2000Ω/m。因此，通過增加水平接地電阻的長度能夠降低電阻的沖擊系數(shù)，將沖擊系數(shù)控制在一個穩(wěn)定且合理的范圍內(nèi)，以此就能降低鐵塔的接地電阻。

3.3 采用絕緣避雷線防雷

安裝避雷線是防雷措施中對抗雷擊的直接有效的一種措施，因為避雷線一般直接接地，能夠有效保護輸配電線路不被雷直擊中，除此之外還能夠有效降低雷擊產(chǎn)生的過電壓，就算是被雷直擊中也不用擔心雷擊產(chǎn)生的過電壓會造成跳閘故障。避雷線與輸配電線路還具有耦合作用，因此還能夠增大耦合系數(shù)確保輸配電線路的耦合作用，達到防雷效果。除常見的避雷線防雷措施，還有種避雷線通過絕緣子串再與輸配電線路相連接，達到避雷線絕緣，從而更加有效的保障了輸配電線路的正常運行。一般情況下，普通避雷線到三相導(dǎo)線的距離是不一樣的，因此產(chǎn)生的互感也就不一樣，若避雷線直接接地，互感產(chǎn)生的電流就會直接進入大地造成電能損耗;若將避雷線通過絕緣子串與大地保持一種相對的絕緣狀態(tài)，此時就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，也就不會產(chǎn)生能耗或能耗較小。

3.4 避雷針防護

在進行雷電防護過程中，發(fā)現(xiàn)有些電力桿塔的位置很高，因此閃電發(fā)生的位置會與高壓塔線之間的距離非常接近，甚至是直接與塔線平行，在這種情況下，塔所在的電磁環(huán)境極其復(fù)雜，如此近距離的接觸也大大增加了因雷擊而跳閘的概率。為了更好地應(yīng)對這種狀況，考慮在塔架上安裝側(cè)向避雷針。具體的方法與途徑是在110kV架空傳輸線的兩極安裝側(cè)向的避雷針，同時在避雷針上增設(shè)絕緣體，目的是在引入雷電的同時提高絕緣效果，希望通過這個側(cè)向避雷針來減少雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。

4 結(jié)束語

總而言之，高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運行穩(wěn)定性和安全性直接影響著整個電網(wǎng)的運行穩(wěn)定性。電力企業(yè)需要加強對高壓輸電線路防雷工作的重視，研究綜合防雷措施。雖然目前任何一種防雷措施都不能從根本上將輸電線路的雷擊問題徹底解決，但要從實際出發(fā)，因地制宜，采取綜合防雷措施，減少線路的雷擊跳閘故障，保障線路安全穩(wěn)定運行，提高供電可靠性。

參考文獻

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