高壓輸電線路防雷電災(zāi)害方法及改進(jìn)研究

劉錦湖

摘 要：珠海地區(qū)線路的雷害事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占較大比重比例。線路遭受雷擊后，沿線路傳入變電站的侵入波又威脅著變電站內(nèi)的電氣設(shè)備，造成變電站事故。加強(qiáng)對(duì)輸電線路的防雷不僅可以減少因雷擊引起的雷擊跳閘次數(shù)，還有利于變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，是保證電力系統(tǒng)供電可靠性的重要環(huán)節(jié)。主要對(duì)雷電形成的機(jī)理進(jìn)行了闡述，并從高壓輸電線路防雷的重要性出發(fā)，對(duì)高壓輸電線路防雷中存在的隱患和改進(jìn)措施進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；輸電線路；雷害事故；雷擊閃絡(luò)

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0078-02

國(guó)內(nèi)外高壓、超高壓線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，線路絕緣閃絡(luò)主要是工作過(guò)電壓和雷擊閃絡(luò)，而在這種原因造成的絕緣閃絡(luò)中，雷擊又占絕大多數(shù)，所以雷害是造成線路故障的主要原因。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009—2013年珠海地區(qū)架空線路共發(fā)生跳閘331次，其中，因雷擊引起的跳閘191次，占總跳閘次數(shù)的57.70%.具體各年份情況如表1所示。

由表1可以看出，2009—2013年，除去臺(tái)風(fēng)這種突發(fā)情況導(dǎo)致的線路集中跳閘，珠海地區(qū)架空送電線路雷擊跳閘率基本維持在50%～70%之間，位居各類故障第一位。由此可見(jiàn)，雷害已成為影響輸電設(shè)備安全運(yùn)行的重要因素。

1 輸電線路遭受雷擊可能存在的隱患

1.1 絕緣子的使用

在線路運(yùn)行的時(shí)候，懸式瓷絕緣子中就會(huì)有零值絕緣子出現(xiàn)。在過(guò)電壓當(dāng)中，這串絕緣子就成為了薄弱環(huán)節(jié)，也容易出現(xiàn)閃絡(luò)擊穿的現(xiàn)象。在受到雷電過(guò)電壓之后，鋼化玻璃絕緣子就會(huì)出現(xiàn)掉串或裸串的現(xiàn)象。在運(yùn)行過(guò)程中使用合成絕緣子，可能會(huì)受到機(jī)械的作用，從而造成掉串，同時(shí)，也容易出現(xiàn)留下絕緣老化的隱患。

1.2 桿塔存在的隱患

在架空輸電線路中，桿塔主要用于輸電線的支撐，一般來(lái)說(shuō)，桿塔是用鋼筋混凝土或鋼材制成的。由于時(shí)間一長(zhǎng)，鋼筋混凝土桿有可能出現(xiàn)裂縫，因此，一旦受到雷電襲擊，閃電在瞬間通過(guò)桿塔之時(shí)，就會(huì)使鋼筋過(guò)熱，從而導(dǎo)致水泥桿出現(xiàn)爆裂，或者在雷電通過(guò)拉線之時(shí)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度降低、拉線發(fā)熱的現(xiàn)象，這樣也會(huì)出現(xiàn)倒桿等事故。

1.3 避雷線防雷存在的局限性

避雷線也被稱之為架空地線，主要用于線路防雷。當(dāng)輸電線路受到雷擊時(shí)，導(dǎo)線上面就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的過(guò)電壓，而避雷線能夠?qū)?dǎo)線遮蔽，盡可能地承擔(dān)雷電，并通過(guò)桿塔的金屬部分將大部分電流通過(guò)桿塔傳入大地。

1.4 接地裝置的問(wèn)題

接地裝置主要指的是將接地電極與埋設(shè)在地下的接地網(wǎng)連接在一起的設(shè)備。接地裝置中主要存在兩種問(wèn)題：①地網(wǎng)的腐蝕，尤其是電化學(xué)的腐蝕，其與桿塔帝王土壤的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)系。②接地裝置電阻會(huì)受到接地線敷設(shè)長(zhǎng)度、埋深的影響。

2 常用的高壓輸電線路防雷措施

雷電是大自然中不可避免的災(zāi)害，如何減少雷電對(duì)高壓輸電線路的危害，就成為我們的研究重點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，在防雷措施的研究上，我們要考慮線路路經(jīng)區(qū)域雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱。此外，對(duì)當(dāng)?shù)匾郧熬€路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的借鑒也是確定保護(hù)措施的有效方式。

2.1 線路走向的合理選擇

通過(guò)對(duì)各個(gè)地區(qū)地形的研究以及多年來(lái)從事研究的經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)⒔?jīng)常遭受雷電襲擊的區(qū)域劃分出來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，我們稱這些區(qū)域?yàn)橐讚魠^(qū)。所以，在高壓輸電線路的架設(shè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)盡可能地避開(kāi)這些區(qū)域。如果無(wú)法避免，就要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，將該區(qū)域作為重點(diǎn)防雷保護(hù)區(qū)，從而減少雷電對(duì)輸電線路的影響。

2.2 避雷線的架設(shè)

在輸電線路的防雷保護(hù)中，避雷線的架設(shè)是最有效也是最基本的措施。避雷線除了能防止雷電直接擊打到導(dǎo)線外，還有以下幾個(gè)方面的作用：①分流。主要是減小流經(jīng)桿塔的雷電流，從而降低塔頂?shù)碾娢弧＂谕ㄟ^(guò)耦合作用降低線路絕緣子的電壓。③對(duì)導(dǎo)線起到屏蔽作用，降低導(dǎo)線上的過(guò)電壓感應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，線路電壓越高，避雷線使用的效果會(huì)越優(yōu)，且在輸電線路的造價(jià)當(dāng)中，避雷線所占比例并不高。另外，在高壓輸電線路當(dāng)中，一般都會(huì)選擇架設(shè)雙避雷線的方式。

2.3 降低桿塔接地電阻

要降低桿塔接地電阻，就要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：①接地引下線、架空地線的連接應(yīng)牢固，保證接觸良好。②要嚴(yán)格把關(guān)接地裝置的施工質(zhì)量，確保接地電阻能夠符合最初的設(shè)計(jì)要求。③對(duì)于高電阻率的土壤，可以使用降阻劑來(lái)降低其電阻，使其與金屬接地體緊密地接觸在一起。只有這樣，才能夠保證電流流通面足夠大，能夠?qū)⒗纂婋娏餮杆俚匾氲酱蟮刂小?/p>

2.4 在線路中裝設(shè)避雷器

為了降低直擊雷對(duì)線路的損害，我們也可以架設(shè)避雷線，但我們卻無(wú)法將感應(yīng)過(guò)電壓和雷電繞擊完全消除。因此，我們應(yīng)該將避雷器安裝在容易遭受雷擊的線路桿塔上，此外，避雷器和接地線之間的連接也能夠?qū)㈦娏饕氪蟮亍?/p>

2.5 架設(shè)耦合地線

將接地線架設(shè)在容易遭受雷擊的區(qū)域或者是多發(fā)區(qū)域的導(dǎo)線下方，以提高輸電線路的耐雷水平，控制雷擊跳閘率。在架設(shè)耦合地線時(shí)，根據(jù)不同的架設(shè)線位置，可以將其分成直掛式和側(cè)面兩種技術(shù)方式。前面一類主要是在線路導(dǎo)線下方直接架設(shè)，后一類是在線路兩側(cè)平行架設(shè)。這兩種方式都能增強(qiáng)地線的屏蔽作用。

2.6 線路絕緣性能的提高

只有保證線路的絕緣性能，才能降低跳閘率，進(jìn)而減少被雷擊中的次數(shù)。如果架設(shè)的區(qū)域位于高海拔地區(qū)，且容易受到雷擊的區(qū)域，就需要強(qiáng)化線路絕緣子的檢查力度。如果絕緣子處于低值或零值，則應(yīng)及時(shí)更換。從2003年起，結(jié)合線路防污調(diào)爬，珠海供電局Ⅳ級(jí)污區(qū)的線路耐張塔采用了110 kV10片、220 kV18片絕緣子的配置，相比以前分別增加了2片和4片，直線桿塔采用新型合成絕緣子和雙均壓環(huán)，干弧距離增加了15%，有效提高了線路的耐雷水平。此外，如果一般的防雷措施達(dá)不到防雷標(biāo)準(zhǔn)，也可以采用不平衡絕緣的方式，防止同塔架設(shè)線路雙回同時(shí)跳閘。對(duì)于110 kV線路，一般采用一回保持不變，另一回增加2片絕緣子的形式。如果差值太小（例如只增加了1片），由于絕緣子串的放電分散性，就無(wú)法達(dá)成確保一回的目的。這種形式在我局110 kV大紅、大北、鳳官等雙回同塔線路得以應(yīng)用，取得了明顯的效果。

2.7 安裝自動(dòng)重合閘裝置

輸電線路自動(dòng)重合閘裝置是在線路發(fā)生雷擊閃絡(luò)等情況后，保持供電的有效設(shè)施，是防雷的最后一道保護(hù)。

2.8 雷電定位系統(tǒng)的應(yīng)用

雷電定位系統(tǒng)是一套全自動(dòng)、大面積、高精度的系統(tǒng)。實(shí)時(shí)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)遙測(cè)并顯示云對(duì)地放電的時(shí)間、位置、雷電流峰值、回?fù)舸螖?shù)，并清晰地顯示出雷擊點(diǎn)的分時(shí)彩色圖。該系統(tǒng)能有效判斷雷擊點(diǎn)，幫助運(yùn)行維護(hù)人員快速查處故障點(diǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

我們?cè)趹?yīng)用防雷技術(shù)時(shí)，一定要結(jié)合實(shí)際情況，才會(huì)得到好的應(yīng)用效果。相關(guān)部門也要不斷落實(shí)合理、有效的防雷措施，全面保障高壓輸電線路的穩(wěn)定性和安全性，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]吳家鑫.淺談110 kV 高壓輸電線路的防雷措施[J].科技資訊，2011（10）.

[2]張平.500 kV 架空輸電線路雷電分析及防雷措施[J].科技資訊，2010（06）.

〔編輯：王霞〕

摘 要：珠海地區(qū)線路的雷害事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占較大比重比例。線路遭受雷擊后，沿線路傳入變電站的侵入波又威脅著變電站內(nèi)的電氣設(shè)備，造成變電站事故。加強(qiáng)對(duì)輸電線路的防雷不僅可以減少因雷擊引起的雷擊跳閘次數(shù)，還有利于變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，是保證電力系統(tǒng)供電可靠性的重要環(huán)節(jié)。主要對(duì)雷電形成的機(jī)理進(jìn)行了闡述，并從高壓輸電線路防雷的重要性出發(fā)，對(duì)高壓輸電線路防雷中存在的隱患和改進(jìn)措施進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；輸電線路；雷害事故；雷擊閃絡(luò)

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0078-02

國(guó)內(nèi)外高壓、超高壓線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，線路絕緣閃絡(luò)主要是工作過(guò)電壓和雷擊閃絡(luò)，而在這種原因造成的絕緣閃絡(luò)中，雷擊又占絕大多數(shù)，所以雷害是造成線路故障的主要原因。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009—2013年珠海地區(qū)架空線路共發(fā)生跳閘331次，其中，因雷擊引起的跳閘191次，占總跳閘次數(shù)的57.70%.具體各年份情況如表1所示。

由表1可以看出，2009—2013年，除去臺(tái)風(fēng)這種突發(fā)情況導(dǎo)致的線路集中跳閘，珠海地區(qū)架空送電線路雷擊跳閘率基本維持在50%～70%之間，位居各類故障第一位。由此可見(jiàn)，雷害已成為影響輸電設(shè)備安全運(yùn)行的重要因素。

1 輸電線路遭受雷擊可能存在的隱患

1.1 絕緣子的使用

在線路運(yùn)行的時(shí)候，懸式瓷絕緣子中就會(huì)有零值絕緣子出現(xiàn)。在過(guò)電壓當(dāng)中，這串絕緣子就成為了薄弱環(huán)節(jié)，也容易出現(xiàn)閃絡(luò)擊穿的現(xiàn)象。在受到雷電過(guò)電壓之后，鋼化玻璃絕緣子就會(huì)出現(xiàn)掉串或裸串的現(xiàn)象。在運(yùn)行過(guò)程中使用合成絕緣子，可能會(huì)受到機(jī)械的作用，從而造成掉串，同時(shí)，也容易出現(xiàn)留下絕緣老化的隱患。

1.2 桿塔存在的隱患

在架空輸電線路中，桿塔主要用于輸電線的支撐，一般來(lái)說(shuō)，桿塔是用鋼筋混凝土或鋼材制成的。由于時(shí)間一長(zhǎng)，鋼筋混凝土桿有可能出現(xiàn)裂縫，因此，一旦受到雷電襲擊，閃電在瞬間通過(guò)桿塔之時(shí)，就會(huì)使鋼筋過(guò)熱，從而導(dǎo)致水泥桿出現(xiàn)爆裂，或者在雷電通過(guò)拉線之時(shí)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度降低、拉線發(fā)熱的現(xiàn)象，這樣也會(huì)出現(xiàn)倒桿等事故。

1.3 避雷線防雷存在的局限性

避雷線也被稱之為架空地線，主要用于線路防雷。當(dāng)輸電線路受到雷擊時(shí)，導(dǎo)線上面就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的過(guò)電壓，而避雷線能夠?qū)?dǎo)線遮蔽，盡可能地承擔(dān)雷電，并通過(guò)桿塔的金屬部分將大部分電流通過(guò)桿塔傳入大地。

1.4 接地裝置的問(wèn)題

接地裝置主要指的是將接地電極與埋設(shè)在地下的接地網(wǎng)連接在一起的設(shè)備。接地裝置中主要存在兩種問(wèn)題：①地網(wǎng)的腐蝕，尤其是電化學(xué)的腐蝕，其與桿塔帝王土壤的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)系。②接地裝置電阻會(huì)受到接地線敷設(shè)長(zhǎng)度、埋深的影響。

2 常用的高壓輸電線路防雷措施

雷電是大自然中不可避免的災(zāi)害，如何減少雷電對(duì)高壓輸電線路的危害，就成為我們的研究重點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，在防雷措施的研究上，我們要考慮線路路經(jīng)區(qū)域雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱。此外，對(duì)當(dāng)?shù)匾郧熬€路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的借鑒也是確定保護(hù)措施的有效方式。

2.1 線路走向的合理選擇

通過(guò)對(duì)各個(gè)地區(qū)地形的研究以及多年來(lái)從事研究的經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)⒔?jīng)常遭受雷電襲擊的區(qū)域劃分出來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，我們稱這些區(qū)域?yàn)橐讚魠^(qū)。所以，在高壓輸電線路的架設(shè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)盡可能地避開(kāi)這些區(qū)域。如果無(wú)法避免，就要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，將該區(qū)域作為重點(diǎn)防雷保護(hù)區(qū)，從而減少雷電對(duì)輸電線路的影響。

2.2 避雷線的架設(shè)

在輸電線路的防雷保護(hù)中，避雷線的架設(shè)是最有效也是最基本的措施。避雷線除了能防止雷電直接擊打到導(dǎo)線外，還有以下幾個(gè)方面的作用：①分流。主要是減小流經(jīng)桿塔的雷電流，從而降低塔頂?shù)碾娢弧＂谕ㄟ^(guò)耦合作用降低線路絕緣子的電壓。③對(duì)導(dǎo)線起到屏蔽作用，降低導(dǎo)線上的過(guò)電壓感應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，線路電壓越高，避雷線使用的效果會(huì)越優(yōu)，且在輸電線路的造價(jià)當(dāng)中，避雷線所占比例并不高。另外，在高壓輸電線路當(dāng)中，一般都會(huì)選擇架設(shè)雙避雷線的方式。

2.3 降低桿塔接地電阻

要降低桿塔接地電阻，就要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：①接地引下線、架空地線的連接應(yīng)牢固，保證接觸良好。②要嚴(yán)格把關(guān)接地裝置的施工質(zhì)量，確保接地電阻能夠符合最初的設(shè)計(jì)要求。③對(duì)于高電阻率的土壤，可以使用降阻劑來(lái)降低其電阻，使其與金屬接地體緊密地接觸在一起。只有這樣，才能夠保證電流流通面足夠大，能夠?qū)⒗纂婋娏餮杆俚匾氲酱蟮刂小?/p>

2.4 在線路中裝設(shè)避雷器

為了降低直擊雷對(duì)線路的損害，我們也可以架設(shè)避雷線，但我們卻無(wú)法將感應(yīng)過(guò)電壓和雷電繞擊完全消除。因此，我們應(yīng)該將避雷器安裝在容易遭受雷擊的線路桿塔上，此外，避雷器和接地線之間的連接也能夠?qū)㈦娏饕氪蟮亍?/p>

2.5 架設(shè)耦合地線

將接地線架設(shè)在容易遭受雷擊的區(qū)域或者是多發(fā)區(qū)域的導(dǎo)線下方，以提高輸電線路的耐雷水平，控制雷擊跳閘率。在架設(shè)耦合地線時(shí)，根據(jù)不同的架設(shè)線位置，可以將其分成直掛式和側(cè)面兩種技術(shù)方式。前面一類主要是在線路導(dǎo)線下方直接架設(shè)，后一類是在線路兩側(cè)平行架設(shè)。這兩種方式都能增強(qiáng)地線的屏蔽作用。

2.6 線路絕緣性能的提高

只有保證線路的絕緣性能，才能降低跳閘率，進(jìn)而減少被雷擊中的次數(shù)。如果架設(shè)的區(qū)域位于高海拔地區(qū)，且容易受到雷擊的區(qū)域，就需要強(qiáng)化線路絕緣子的檢查力度。如果絕緣子處于低值或零值，則應(yīng)及時(shí)更換。從2003年起，結(jié)合線路防污調(diào)爬，珠海供電局Ⅳ級(jí)污區(qū)的線路耐張塔采用了110 kV10片、220 kV18片絕緣子的配置，相比以前分別增加了2片和4片，直線桿塔采用新型合成絕緣子和雙均壓環(huán)，干弧距離增加了15%，有效提高了線路的耐雷水平。此外，如果一般的防雷措施達(dá)不到防雷標(biāo)準(zhǔn)，也可以采用不平衡絕緣的方式，防止同塔架設(shè)線路雙回同時(shí)跳閘。對(duì)于110 kV線路，一般采用一回保持不變，另一回增加2片絕緣子的形式。如果差值太小（例如只增加了1片），由于絕緣子串的放電分散性，就無(wú)法達(dá)成確保一回的目的。這種形式在我局110 kV大紅、大北、鳳官等雙回同塔線路得以應(yīng)用，取得了明顯的效果。

2.7 安裝自動(dòng)重合閘裝置

輸電線路自動(dòng)重合閘裝置是在線路發(fā)生雷擊閃絡(luò)等情況后，保持供電的有效設(shè)施，是防雷的最后一道保護(hù)。

2.8 雷電定位系統(tǒng)的應(yīng)用

雷電定位系統(tǒng)是一套全自動(dòng)、大面積、高精度的系統(tǒng)。實(shí)時(shí)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)遙測(cè)并顯示云對(duì)地放電的時(shí)間、位置、雷電流峰值、回?fù)舸螖?shù)，并清晰地顯示出雷擊點(diǎn)的分時(shí)彩色圖。該系統(tǒng)能有效判斷雷擊點(diǎn)，幫助運(yùn)行維護(hù)人員快速查處故障點(diǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

我們?cè)趹?yīng)用防雷技術(shù)時(shí)，一定要結(jié)合實(shí)際情況，才會(huì)得到好的應(yīng)用效果。相關(guān)部門也要不斷落實(shí)合理、有效的防雷措施，全面保障高壓輸電線路的穩(wěn)定性和安全性，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]吳家鑫.淺談110 kV 高壓輸電線路的防雷措施[J].科技資訊，2011（10）.

[2]張平.500 kV 架空輸電線路雷電分析及防雷措施[J].科技資訊，2010（06）.

〔編輯：王霞〕

摘 要：珠海地區(qū)線路的雷害事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占較大比重比例。線路遭受雷擊后，沿線路傳入變電站的侵入波又威脅著變電站內(nèi)的電氣設(shè)備，造成變電站事故。加強(qiáng)對(duì)輸電線路的防雷不僅可以減少因雷擊引起的雷擊跳閘次數(shù)，還有利于變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，是保證電力系統(tǒng)供電可靠性的重要環(huán)節(jié)。主要對(duì)雷電形成的機(jī)理進(jìn)行了闡述，并從高壓輸電線路防雷的重要性出發(fā)，對(duì)高壓輸電線路防雷中存在的隱患和改進(jìn)措施進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；輸電線路；雷害事故；雷擊閃絡(luò)

中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0078-02

國(guó)內(nèi)外高壓、超高壓線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，線路絕緣閃絡(luò)主要是工作過(guò)電壓和雷擊閃絡(luò)，而在這種原因造成的絕緣閃絡(luò)中，雷擊又占絕大多數(shù)，所以雷害是造成線路故障的主要原因。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2009—2013年珠海地區(qū)架空線路共發(fā)生跳閘331次，其中，因雷擊引起的跳閘191次，占總跳閘次數(shù)的57.70%.具體各年份情況如表1所示。

由表1可以看出，2009—2013年，除去臺(tái)風(fēng)這種突發(fā)情況導(dǎo)致的線路集中跳閘，珠海地區(qū)架空送電線路雷擊跳閘率基本維持在50%～70%之間，位居各類故障第一位。由此可見(jiàn)，雷害已成為影響輸電設(shè)備安全運(yùn)行的重要因素。

1 輸電線路遭受雷擊可能存在的隱患

1.1 絕緣子的使用

在線路運(yùn)行的時(shí)候，懸式瓷絕緣子中就會(huì)有零值絕緣子出現(xiàn)。在過(guò)電壓當(dāng)中，這串絕緣子就成為了薄弱環(huán)節(jié)，也容易出現(xiàn)閃絡(luò)擊穿的現(xiàn)象。在受到雷電過(guò)電壓之后，鋼化玻璃絕緣子就會(huì)出現(xiàn)掉串或裸串的現(xiàn)象。在運(yùn)行過(guò)程中使用合成絕緣子，可能會(huì)受到機(jī)械的作用，從而造成掉串，同時(shí)，也容易出現(xiàn)留下絕緣老化的隱患。

1.2 桿塔存在的隱患

在架空輸電線路中，桿塔主要用于輸電線的支撐，一般來(lái)說(shuō)，桿塔是用鋼筋混凝土或鋼材制成的。由于時(shí)間一長(zhǎng)，鋼筋混凝土桿有可能出現(xiàn)裂縫，因此，一旦受到雷電襲擊，閃電在瞬間通過(guò)桿塔之時(shí)，就會(huì)使鋼筋過(guò)熱，從而導(dǎo)致水泥桿出現(xiàn)爆裂，或者在雷電通過(guò)拉線之時(shí)，會(huì)出現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度降低、拉線發(fā)熱的現(xiàn)象，這樣也會(huì)出現(xiàn)倒桿等事故。

1.3 避雷線防雷存在的局限性

避雷線也被稱之為架空地線，主要用于線路防雷。當(dāng)輸電線路受到雷擊時(shí)，導(dǎo)線上面就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的過(guò)電壓，而避雷線能夠?qū)?dǎo)線遮蔽，盡可能地承擔(dān)雷電，并通過(guò)桿塔的金屬部分將大部分電流通過(guò)桿塔傳入大地。

1.4 接地裝置的問(wèn)題

接地裝置主要指的是將接地電極與埋設(shè)在地下的接地網(wǎng)連接在一起的設(shè)備。接地裝置中主要存在兩種問(wèn)題：①地網(wǎng)的腐蝕，尤其是電化學(xué)的腐蝕，其與桿塔帝王土壤的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)系。②接地裝置電阻會(huì)受到接地線敷設(shè)長(zhǎng)度、埋深的影響。

2 常用的高壓輸電線路防雷措施

雷電是大自然中不可避免的災(zāi)害，如何減少雷電對(duì)高壓輸電線路的危害，就成為我們的研究重點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，在防雷措施的研究上，我們要考慮線路路經(jīng)區(qū)域雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱。此外，對(duì)當(dāng)?shù)匾郧熬€路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的借鑒也是確定保護(hù)措施的有效方式。

2.1 線路走向的合理選擇

通過(guò)對(duì)各個(gè)地區(qū)地形的研究以及多年來(lái)從事研究的經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)⒔?jīng)常遭受雷電襲擊的區(qū)域劃分出來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，我們稱這些區(qū)域?yàn)橐讚魠^(qū)。所以，在高壓輸電線路的架設(shè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)盡可能地避開(kāi)這些區(qū)域。如果無(wú)法避免，就要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，將該區(qū)域作為重點(diǎn)防雷保護(hù)區(qū)，從而減少雷電對(duì)輸電線路的影響。

2.2 避雷線的架設(shè)

在輸電線路的防雷保護(hù)中，避雷線的架設(shè)是最有效也是最基本的措施。避雷線除了能防止雷電直接擊打到導(dǎo)線外，還有以下幾個(gè)方面的作用：①分流。主要是減小流經(jīng)桿塔的雷電流，從而降低塔頂?shù)碾娢弧＂谕ㄟ^(guò)耦合作用降低線路絕緣子的電壓。③對(duì)導(dǎo)線起到屏蔽作用，降低導(dǎo)線上的過(guò)電壓感應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，線路電壓越高，避雷線使用的效果會(huì)越優(yōu)，且在輸電線路的造價(jià)當(dāng)中，避雷線所占比例并不高。另外，在高壓輸電線路當(dāng)中，一般都會(huì)選擇架設(shè)雙避雷線的方式。

2.3 降低桿塔接地電阻

要降低桿塔接地電阻，就要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：①接地引下線、架空地線的連接應(yīng)牢固，保證接觸良好。②要嚴(yán)格把關(guān)接地裝置的施工質(zhì)量，確保接地電阻能夠符合最初的設(shè)計(jì)要求。③對(duì)于高電阻率的土壤，可以使用降阻劑來(lái)降低其電阻，使其與金屬接地體緊密地接觸在一起。只有這樣，才能夠保證電流流通面足夠大，能夠?qū)⒗纂婋娏餮杆俚匾氲酱蟮刂小?/p>

2.4 在線路中裝設(shè)避雷器

為了降低直擊雷對(duì)線路的損害，我們也可以架設(shè)避雷線，但我們卻無(wú)法將感應(yīng)過(guò)電壓和雷電繞擊完全消除。因此，我們應(yīng)該將避雷器安裝在容易遭受雷擊的線路桿塔上，此外，避雷器和接地線之間的連接也能夠?qū)㈦娏饕氪蟮亍?/p>

2.5 架設(shè)耦合地線

將接地線架設(shè)在容易遭受雷擊的區(qū)域或者是多發(fā)區(qū)域的導(dǎo)線下方，以提高輸電線路的耐雷水平，控制雷擊跳閘率。在架設(shè)耦合地線時(shí)，根據(jù)不同的架設(shè)線位置，可以將其分成直掛式和側(cè)面兩種技術(shù)方式。前面一類主要是在線路導(dǎo)線下方直接架設(shè)，后一類是在線路兩側(cè)平行架設(shè)。這兩種方式都能增強(qiáng)地線的屏蔽作用。

2.6 線路絕緣性能的提高

只有保證線路的絕緣性能，才能降低跳閘率，進(jìn)而減少被雷擊中的次數(shù)。如果架設(shè)的區(qū)域位于高海拔地區(qū)，且容易受到雷擊的區(qū)域，就需要強(qiáng)化線路絕緣子的檢查力度。如果絕緣子處于低值或零值，則應(yīng)及時(shí)更換。從2003年起，結(jié)合線路防污調(diào)爬，珠海供電局Ⅳ級(jí)污區(qū)的線路耐張塔采用了110 kV10片、220 kV18片絕緣子的配置，相比以前分別增加了2片和4片，直線桿塔采用新型合成絕緣子和雙均壓環(huán)，干弧距離增加了15%，有效提高了線路的耐雷水平。此外，如果一般的防雷措施達(dá)不到防雷標(biāo)準(zhǔn)，也可以采用不平衡絕緣的方式，防止同塔架設(shè)線路雙回同時(shí)跳閘。對(duì)于110 kV線路，一般采用一回保持不變，另一回增加2片絕緣子的形式。如果差值太小（例如只增加了1片），由于絕緣子串的放電分散性，就無(wú)法達(dá)成確保一回的目的。這種形式在我局110 kV大紅、大北、鳳官等雙回同塔線路得以應(yīng)用，取得了明顯的效果。

2.7 安裝自動(dòng)重合閘裝置

輸電線路自動(dòng)重合閘裝置是在線路發(fā)生雷擊閃絡(luò)等情況后，保持供電的有效設(shè)施，是防雷的最后一道保護(hù)。

2.8 雷電定位系統(tǒng)的應(yīng)用

雷電定位系統(tǒng)是一套全自動(dòng)、大面積、高精度的系統(tǒng)。實(shí)時(shí)雷電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)遙測(cè)并顯示云對(duì)地放電的時(shí)間、位置、雷電流峰值、回?fù)舸螖?shù)，并清晰地顯示出雷擊點(diǎn)的分時(shí)彩色圖。該系統(tǒng)能有效判斷雷擊點(diǎn)，幫助運(yùn)行維護(hù)人員快速查處故障點(diǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

我們?cè)趹?yīng)用防雷技術(shù)時(shí)，一定要結(jié)合實(shí)際情況，才會(huì)得到好的應(yīng)用效果。相關(guān)部門也要不斷落實(shí)合理、有效的防雷措施，全面保障高壓輸電線路的穩(wěn)定性和安全性，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]吳家鑫.淺談110 kV 高壓輸電線路的防雷措施[J].科技資訊，2011（10）.

[2]張平.500 kV 架空輸電線路雷電分析及防雷措施[J].科技資訊，2010（06）.

〔編輯：王霞〕