輸電線路增強耐雷水平及提高線路運行可靠性的研究

摘要：輸電線路是保證人們正常用電必不可少的基礎設施建設，而由于用戶的需求量非常巨大且位置縱橫交錯，使得輸電線路的鋪設非常繁雜，很容易成為雷擊的目標。

關鍵詞：輸電線路 耐雷水平 安全運行 研究

隨著經濟的快速發展和社會的不斷進步，廣大的群眾對電力的需求量日益加大，無論是正常的工作還是生活都離不開電器的支持。而在現實的輸電環節中，最經常出現而且影響比較大的就是輸電線路遭受雷擊的問題，并且這一問題逐漸成為困擾電力行業發展的重要因素。

1 耐雷水平分析

1.1 耐雷水平的含義 輸電線路耐雷水平是指當線路遭受雷電攻擊時，線路的絕緣子不會發生閃絡的最大電流幅度和數值。在耐雷水平范圍內的雷電流不會引起閃絡，當超出耐雷范圍的雷電流攻擊電路時就必定引起閃絡。

1.2 耐雷水平的計算方法 為了準確的計算出輸電線路的耐雷水平，我國曾頒布了《交流電氣裝置的過電壓和絕緣配合》（簡稱《規程》），提出的耐雷水平計算方法較為簡單實用，其計算方式可以通過下列方式來獲取：

I■=■

其中，I1代表的是耐雷水平，U50%代表的是絕緣子閃絡電壓的一半，S代表的是雷擊點和輸電導線之間的距離，而hd則代表的是導線的高度。這類計算耐雷水平的方法方式在日常的電力工作中用量也是比較多的，但是他也有致命的缺陷，就是不容易判定桿塔上的電位與時間變化的關系。此外還有電氣幾何法、先導法、行波法和蒙特卡洛法等計算耐雷水平的方法。

2 影響輸電線路耐雷水平的因素分析

2.1 桿塔接地電阻的影響 雷電沖擊電位的高低受到桿塔接地電阻的影響，當桿塔受到雷擊時，其接地電阻如果不大于避雷管線或者輸電線的電阻，那么一些電流就會進入地下，導致電量大部分流失。

2.2 桿塔高度的影響 桿塔高度是影響輸電線路耐雷水平的另一重要因素，當其高度越高遭受的雷電攻擊就會越多，然后電流從桿塔的頂部到地面的時間就會越長。

2.3 線路電壓的影響 線路電壓對耐雷水平的影響也是比較大的，當電壓的值越大那么在進行雷電反擊時，它的電壓將會占據絕緣子的大部分比例。

2.4 桿塔間距的影響 桿塔的間距不同，那么線路上的耐雷水平也不相同，這是因為線路受到雷擊后，從一個桿塔到下一個桿塔的過程中，雷電流會受到電阻的影響慢慢發生一些變化，最終導致耐雷水平的不同。

3 輸電線路增強耐雷水平、提高線路運行可靠性的措施

3.1 架設避雷針器 架設避雷器是防雷擊最常見的辦法之一，當在桿塔上安裝避雷器后，輸電線路再次遭到雷擊時，雷電流正常情況下會一路沿著避雷線進入臨近的桿塔，另一路則直接進入地下，如果這時雷電流的數值逐漸增大并超過一定的范圍，那么避雷器就會進一步進行雷電分流，使輸電導線和桿塔頂之間的電位差值小于絕緣子的閃絡值，從而避免閃絡現象的發生。

3.2 控制桿塔接地的電阻 桿塔接地的電阻對耐雷水平的影響是比較大的，因此也可以通過降低桿塔接地電阻的方式來增強輸電線路的耐電水平。而降低桿塔接地電阻的方式主要有以下幾點：可以在接地極周圍埋設降阻劑的方式來降低桿塔的接地電阻；爆破接地技術的運用，通過壓力設備將降低電阻率的材料深埋入途中，使土壤的導電性能發生極大的變化，從而影響其導電性能等方式。

3.3 采用不平衡絕緣法 與其他防雷措施相比，不平衡絕緣法是最經濟實惠且有效的方法。不平衡絕緣法就是在架設雙回路線路時，使絕緣子的數量有一定的差別，當絕緣子數少的線路出現閃絡后，它就會增加絕緣子數量多的線路的耦合效果，使其線路的耐雷水平得到增強，并不會再發生閃絡現象。

3.4 耦合地線的架設 耦合地線的架設是為了解決桿塔降低電阻有困難時采取的有用措施，它的作用主要是通過避雷線和輸電導線之間的耦合作用，能夠減少絕緣子串反擊電壓的產生，同時當雷電打擊桿塔的塔頂時，可以將雷電流向別的、鄰近的桿塔進行分流處理。

3.5 采用石墨接地體 目前輸電線路桿塔接地體大多使用的是鍍鋅圓鋼或扁鋼，缺點是受鍍鋅層的厚度和工藝影響大，在酸堿性土壤中很容易氧化腐蝕，減少接地網的使用壽命，造成后期維護和改造成本提高。石墨接地體具有良好的導電性能，可以有效降低接地體的接地電阻，對高電阻土壤效果明顯，穩定長效，安裝簡單易行，并能延緩酸堿土壤的腐蝕性，受季節和天氣狀況影響小，接地電阻值能長效、穩定的使用30年以上。

4 結束語

在現實的供電環節中，提高輸電線路的抗雷擊水平對保護線路的正常運行，提高電力行業的供電質量具有十分重要的意義和價值。通過分析影響輸電線路抗雷擊水平的因素，提出了安裝避雷針和改善桿塔接地裝置的辦法來提高豎線線路的抗雷擊能力，在實驗模擬和現實的操作中都取得比較好的效果，為我國電力行業的穩步發展起到了非常大的促進作用。

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