輸電線路雷電災(zāi)害防御體系構(gòu)建分析

富為群 張紹勇 譚威

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生活中的建筑物越來越多，所以也增加了雷電發(fā)生的概率，因?yàn)槔纂姙?zāi)害一旦發(fā)生，就會(huì)直接影響電力系統(tǒng)的安全，造成輸電線路的損壞，從而直接導(dǎo)致線路跳閘發(fā)生停運(yùn)。由此必須要解決雷電災(zāi)害帶來的影響，構(gòu)建合理的防雷體系，研發(fā)出有效的防雷設(shè)備，從而維護(hù)輸電線路的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)真正的防雷預(yù)測(cè)，提升輸電線路的防雷水平。

關(guān)鍵詞：輸電線路;雷電災(zāi)害;防御體系

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展下，電力系統(tǒng)的規(guī)模也在逐漸完善，建立了越來越多的大型變電所，所以作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分：輸電線路，它的防雷裝置也備受防雷人員的重視，因?yàn)檩旊娋€路一旦發(fā)生雷電災(zāi)害，就會(huì)導(dǎo)致有線電路跳閘和斷線，從而影響整個(gè)電力系統(tǒng)的正常工作，尤其在一些交通不便的山區(qū)，對(duì)整個(gè)供電工作都會(huì)產(chǎn)生影響，雷電發(fā)生的同時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)大風(fēng)和暴雨，所以輸電線也會(huì)受到外力的作用發(fā)生斷裂，而且這些后果不能進(jìn)行及時(shí)處理，就會(huì)對(duì)人們的生命安全造成威脅。由此雷電帶來的災(zāi)害引起了各個(gè)領(lǐng)域的重視，從而最大程度上保證人們的安全，減小雷擊帶來的破壞程度，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1 雷電災(zāi)害防御體系的概念

1.1雷電風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警功能

雷電風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)的使用，可以準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)出雷電活動(dòng)，以便做出及時(shí)的雷電應(yīng)急方案，從而減少人員和設(shè)備的安全風(fēng)險(xiǎn)和財(cái)產(chǎn)損失。相反沒有雷電風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，那么造成的損失將是不可估量的，雷電風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警功能是通過探測(cè)近程大氣電廠數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)來提高探測(cè)雷電風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確性的。因?yàn)槔纂姲l(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，所以監(jiān)測(cè)的范圍可以擴(kuò)大，方便測(cè)出雷電預(yù)警。據(jù)調(diào)查顯示，在全世界每秒就有20次云對(duì)地放電，所以造成的傷害也是非常嚴(yán)重，而這些傷害都可以通過使用雷電風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警功能來降低損失[1]。

1.2雷擊定位功能

雷擊定位系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到雷電的活動(dòng)，更能準(zhǔn)確的顯示雷電發(fā)生的時(shí)間、位置、回?fù)舸螖?shù)等一些雷電參數(shù)，雷擊定位是雷電預(yù)警中的高新技術(shù)。因?yàn)樗梢詼?zhǔn)確并且高密精度準(zhǔn)確的進(jìn)行雷電檢測(cè)，所以在當(dāng)今的觀測(cè)和防雷設(shè)備上會(huì)大量應(yīng)用。同時(shí)雷電定位系統(tǒng)通過探測(cè)站進(jìn)行雷電信號(hào)的采集、識(shí)別和處理，從而準(zhǔn)確的對(duì)地閃進(jìn)行定位，使探測(cè)到的結(jié)果更加精確。雷電定位監(jiān)測(cè)技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的雷電監(jiān)測(cè)技術(shù)手段，而且經(jīng)過科技的不斷發(fā)展，世界上已有40多個(gè)國(guó)家建立了雷電定位系統(tǒng)，應(yīng)用在各個(gè)不同的領(lǐng)域，為人們的生產(chǎn)生活帶來了安全保障。

1.3差異化防雷技術(shù)

差異化防雷技術(shù)雖然可以提高輸電線路的安全性和可靠性，但是它的成本高，而且防雷效果也不是特別明顯，所以差異化防雷技術(shù)要結(jié)合其它的防雷設(shè)施共同發(fā)展，從而提升整體的防雷效果，然后在根據(jù)差異化防雷進(jìn)行輸電路線分析，從而分析出線路中雷擊的跳閘率，在通過得出的結(jié)論，制造出有效的防雷線路[2]。

2 雷電災(zāi)害對(duì)輸電線路的危害

2.1輸電線路

因?yàn)槔纂姙?zāi)害會(huì)造成輸電線路的嚴(yán)重?fù)p壞，給人們的生活安全帶來危險(xiǎn)，所以必須要及時(shí)處理雷電災(zāi)害帶給輸電線路的危害。

輸出電線路發(fā)生的故障在整個(gè)電力系統(tǒng)中占于絕大比例，因?yàn)槔纂姙?zāi)害會(huì)導(dǎo)致輸電線路直接跳閘，尤其處在交通不便利的地區(qū)，線路故障的絕大部分原因就是雷擊跳閘引發(fā)的，所以在防雷設(shè)施上要大大加強(qiáng)對(duì)輸電線路的完善，防止更多的雷電災(zāi)害發(fā)生。由此我國(guó)特別重視輸電線路防雷設(shè)備的研發(fā)，如一些避雷針的安裝和設(shè)計(jì)自動(dòng)跳閘的防雷設(shè)備，但是唯一的不足就是在雷電頻發(fā)的地區(qū)，想要安裝同樣的設(shè)備，就有非常大的難度，安裝費(fèi)勁不僅高，而且得到的防雷效果也會(huì)大打折扣，所以防雷設(shè)備的研發(fā)，要根據(jù)地區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，由此山區(qū)的防雷設(shè)備的建設(shè)，就要著重于雷電跳閘的事故上[6]。

2.2配線電路

配電線路是指從降壓變電站把電力送到配電變壓器上，或者是將配電變電站的電力送到用電單位的線路。而且配線電路已經(jīng)在使用絕緣導(dǎo)線，使配電網(wǎng)的絕緣化發(fā)展成為一項(xiàng)系統(tǒng)化的技術(shù)。但是在絕緣導(dǎo)線的使用中，也發(fā)生了較多的實(shí)際問題，其中遭遇雷電災(zāi)害就是嚴(yán)重問題之一，雷電的發(fā)生會(huì)將導(dǎo)線熔斷，從而導(dǎo)致整條線路不能正常運(yùn)作，甚至還會(huì)發(fā)生火災(zāi)事故。通過以往的資料可以發(fā)現(xiàn)，雷電災(zāi)害帶來的斷線事故在逐漸增多，雷電也會(huì)引起強(qiáng)大的電壓，導(dǎo)致雷電事故的發(fā)生。

3 對(duì)雷電危害的防護(hù)措施

3.1最常規(guī)的防雷措施

防雷措施必須要根據(jù)雷電的活動(dòng)范圍進(jìn)行設(shè)定，從建立有效的防雷設(shè)備。

（1）對(duì)線路桿塔的接地裝置進(jìn)行

線路的質(zhì)量會(huì)受到外界條件的影響，比如，潮濕的環(huán)境可以加快線路的銹蝕程度，所以必須加大對(duì)輸電線路的監(jiān)測(cè)，對(duì)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題要及時(shí)的進(jìn)行改善，從而確保防雷裝置可以正常的運(yùn)作。首先在對(duì)線路桿塔進(jìn)行安裝時(shí)，要注意對(duì)接地電阻和土壤電阻率的檢測(cè)，要保障接地裝置的完整性，從而更好的開展防雷設(shè)備的安裝;其次就是要注重雷擊線路的接地電阻阻值，再根據(jù)阻值情況分辨出重點(diǎn)的雷擊區(qū)域，由此在雷擊重點(diǎn)區(qū)域上加大改造力度;接下來就是針對(duì)重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行引下線改造，以保證塔桿可以接地;最后再根據(jù)不同的電阻率采用不同的方式進(jìn)行接地，保證接地阻值在最低的狀態(tài)[3]。

（2）通過建立輔助架空地線

我們可以通過建立輔助架空地線，來增大屏蔽效果，因?yàn)榻⑤o助架空地線可以防止雷電集中桿塔。

（3）利用消雷器達(dá)到防雷效果

消雷器是一種新型的防雷裝置，它是由離子化裝置、連接線及接地裝置三部分組成的，是利用金屬針狀電極的尖端放電原理設(shè)計(jì)的。消雷器的功能是使雷電沖擊放電的微秒千安級(jí)瞬變過程轉(zhuǎn)化為秒安級(jí)的緩慢放電過程，從而使被保護(hù)物上可能出現(xiàn)的感應(yīng)過電壓降低到無危害的水平，從而達(dá)到了防雷效果，保障人和設(shè)備的安全。據(jù)調(diào)查顯示，美國(guó)的加利福尼亞電視臺(tái)的46米高的鐵塔位于1676米高的高山上，使用了消雷器，就沒再發(fā)生過雷擊事件，而我國(guó)的昆明太華山氣象站在海拔469.3米，在沒有安裝消雷塔前，多次遭到雷擊傷害，而安裝后就再?zèng)]受到過雷擊的影響[5]。由此可見，消雷器的應(yīng)用可以大大降低雷電帶來的災(zāi)害。

（4）安裝避雷器

避雷器的使用可以是一部分電流通過避雷線流到桿塔，另一部分流經(jīng)大地，從而降低接地電阻，完成防雷設(shè)施的安裝，保障人們的安全。

3.2用新技術(shù)進(jìn)行防雷

防雷裝置大都是以“防”為主，但是隨著社會(huì)科技的發(fā)展，防雷設(shè)施也要不創(chuàng)新，因?yàn)槔纂娛菍儆诓豢杀苊獾淖匀粸?zāi)害，所以只要能保證輸電線路的通道安全，就會(huì)有效的進(jìn)行電流輸送，從而就解決了防雷問題[4]。

結(jié)束語：

雷電災(zāi)害是一種自然現(xiàn)象，它具有不穩(wěn)定性和突發(fā)性，所以需要?dú)庀蟛块T和有關(guān)部門的重視，從而進(jìn)行防雷措施的建設(shè)。在實(shí)踐中創(chuàng)新防雷設(shè)備，保障人們生命和財(cái)產(chǎn)的安全，同時(shí)也要加深對(duì)雷電知識(shí)的認(rèn)識(shí)，從而開展有效的防雷計(jì)劃?？梢岳眯畔⒖萍嫉陌l(fā)展，開展更好的防雷宣傳，從而為國(guó)家的防雷工作作出貢獻(xiàn)。同時(shí)也要注重雷電定位系統(tǒng)對(duì)輸電線路的防護(hù)，更準(zhǔn)確的對(duì)雷電進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而促進(jìn)防雷設(shè)施的精準(zhǔn)化，最大程度降低雷電災(zāi)害帶來的安全問題。

參考文獻(xiàn)：

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