高壓輸電線路雷擊跳閘問題分析

摘 要：現階段，出現高壓輸電線路跳閘的主要原因集中在雷擊方面，出現該類情況的主要原因在于目前對雷擊跳閘所建立的數學模型與實際情況存在一定的差異。如何有效的防止高壓輸電線線路遭受雷擊的影響，是擺在電力專家學者面前的一項重要難題。文章對當下高壓輸電線路雷擊以及跳閘的相關情況進行分析，并結合筆者自身的實踐經驗，就如何提高高壓輸電線路的防雷效果提出幾點合理化建議。

關鍵詞：高壓；輸電線路；雷擊；跳閘

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 14-0000-01

根據相關統計結果顯示，目前造成我國高壓輸電線路跳閘的原因主要為雷擊，占到總跳閘數的40%左右，尤其是在多雷地區、土壤的電阻相對較大的地區、地形地貌變化較多的地區尤為顯著。出現該類現象的主要原因在于對高壓輸電線路建立的避雷模型與實際情況差異較為明顯，與高壓輸電線路的日常運行情況存在不相符之處。

一、高壓輸電線路雷擊以及跳閘問題分析

雷擊現象對高壓輸電線路的日常運行安全將會造成極大的安全隱患，在線路遭受雷擊之后，常常會出現絕緣子閃絡現象。而當雷擊地區處于交通相對不便的地區例如山區等時，將會為線路的維護工作帶來極大的不便。

高壓輸電線路遭受雷擊的方式主要包括以下兩種：其一，直擊雷，即雷雨天氣時帶電的云層與地面上的某個單位出現較為劇烈的放電。一般而言，該種雷電的電壓為幾萬到幾百萬不等。處于放電兩點之間的物體，將會因高壓而出現融化等現象。直擊雷往往會與塔頂處的避雷裝置發生放電現象，通常伴有瓷瓶閃絡的情況出現；其二，繞擊雷，即不與避雷裝置接觸而直接與輸電線路發生放電的雷擊。該種雷擊一般在空曠的地區較為常見。

當輸電線路的架設高度在地面以上20m范圍之內時，其每年每公里所遭受的雷擊次數的計算方式如下：

N=r*10h/1000*100*T次/100km·a

其中T代表一年中出現雷雨天氣的平均時間，H代表輸電線路的架設高度，R則代表雷電與大地出現放電的密度。

而擊距系數與輸電線路架設高度之間的數學關系如下：

β=0.36+0.618㏑（43-h）

二、高壓輸電線路的防雷措施

根據上述高壓輸電線路雷擊跳閘的相關介紹，結合筆者自身的實踐經驗，就如何提高高壓輸電線路的防雷效果提出以下幾點建議：

（一）架設避雷線路。

相對而言，架設避雷線路是目前放置高壓輸電線路遭受雷擊最基礎的方式。其作用原理在于避免帶電云層直接與輸電線路發生放電現象。除此之外，架設避雷線路，能夠降低桿塔所負載的電流的強度，從而能夠有效的控制塔頂的電壓。而根據輸電導線之間的耦合作用，避雷線路又能夠降低絕緣子的電壓強度。一般而言，當輸電線路的流經電壓值越大時，避雷線路所發揮的避雷效果就越為顯著。

（二）避雷針的使用

目前避雷針是常用的防雷裝置之一，然而其所起到的效果卻受到質疑。當高壓輸電線路安設避雷針之后，其遭受雷擊的幾率將會大大提高。當帶電云層與避雷針發生放電現象時，其所產生的電流將會沿避雷針的方向流向大地。在電流流動的過程中，在電磁作用的條件下將會在其周圍形成磁場，進而使得感應電壓隨之出現。然而輸電線路的絕緣屏蔽裝置并不能對感應電壓起到較好的屏蔽作用，從而致使輸電線路以及相關設備因感應電壓而出現損壞的現象。

（三）強化輸電線路自身的絕緣性

在輸電線路敷設的過程中，受到自然條件等影響，常常會出現大跨度的桿塔。由于輸電線路跨度的增大，其與帶電云層出現放電現象的幾率明顯增加。當塔頂的電位相對較高時，則其將會產生較大的感應電壓，其受到雷擊的幾率明顯增加，尤其是針對繞擊雷而言。因此應在桿塔架設期間提高絕緣子串片數，從而能夠提高地線之間的高度差，達到提升輸電線路自身絕緣性的目的。該類方法通常用于不與大地連接或者以弧線的方式與地面相連接的位置。

（四）使用耦合地線

當在地下埋設耦合地線時，除了能夠發揮出其正常的耦合作用之外，一方面能夠大大降低該區域內土壤的電阻率，另一方面能夠起到負載部分雷擊電流的作用。

（五）消雷器的使用

相對而言，消雷器是近十年所研發的一種輸電線路的保護裝置，其主要防止輸電線路與直擊雷發生放電。根據相關研究資料顯示，在實際使用期間，該類設備的運行情況較好，且其所能保護的范圍遠大于避雷針。

（六）預防電棒

預防電棒的防雷原理在于其能夠有效的縮短輸電線路與大地之間的高度差，提高線路之間的耦合系數，減小桿塔的分流作用、對感應電壓的分布也將會產生一定的作用。而負角保護針的作用機理在于提升輸電線路以及其相關設備的絕緣性能，降低擊距。兩種裝置通常將會聯合施用，根據相關研究資料顯示，其避雷效果較為顯著。

三、結束語

總而言之，目前國內的高壓輸電線路遭受雷擊而出現跳閘的事故相對較多，幾率相對較大，不僅會對人們的日常用電產生不良的影響。因而電力部門以及相關專家學者應結合高壓輸電線路雷擊跳閘的實際情況，調整數學模型，真正能夠有效的避免高壓線路遭受雷擊。

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