淺析國網送電線路運行中防雷措施的應用

胡浩

（國網江西省電力公司鷹潭供電分公司）

淺析國網送電線路運行中防雷措施的應用

胡浩

（國網江西省電力公司鷹潭供電分公司）

近年來，我國電力應用范圍逐步擴大，電力輸送建設不僅僅是基礎設備的應用管理，同時對多種自然現象的預防也成為現代電力維護管理的一部分，積極做好電網送電線路運行中的防雷措施，降低送電中的安全問題，為促進我國電網輸送的質量提供理論上的支持。

送電線路；防雷措施；應用研究

引言

送電線路建設是國家電網建設的重要組成部分，加強對送電線路運行中防雷措施建設，能夠解決架空輸電線路狀態運行中存在的問題，提高電力資源傳輸中電力維護管理水平。做好電網送電線路運行中的防雷措施也能夠降低電力輸送帶來的人員傷亡，保障電力資源應用的安全系數的提高。

1 完善國家電網送電線路運行中防雷措施的必要性

近年來，我國電網建設逐步完善，電力資源應用范圍逐步擴大。加強電網傳輸中送電線路運行的管理和維護問題逐漸受到社會關注。從表1[1]中調查數據可以看出，我國近3年來，電力傳輸中存在的安全隱患原因中，雷擊原因占主要部分，送電線路運行遭到雷擊不僅使我國電力資源正常傳輸受到影響，同時也對大眾的人身安全造成隱患。此外，國家電力建設逐步完善送電線路運行中防雷措施的建設，能夠使我國送電線路中的防雷系統逐步升級，防雷效果增強，是現代科研技術在電力事業建設中的體現。由此可見，完善國家電網送電線路運行中防雷措施是我國社會主義事業逐步建設的必然選擇。

表1 2013～2015年送電線路故障原因調查表

2 對電網送電線路中存在雷擊問題的分析

如圖1[2]，為電網送電線路設計圖。從圖中構成元素看，我國電網送電線路的防雷措施是依靠懸垂絕緣子串和避雷線。在輸電線路設計的整體結構中，對電力線傳輸的其他防雷措施中還存在一些眾多漏洞，使我國送電線路中存在防雷隱患。

圖1 電網送電線路設計圖

2.1 電網線路的絕緣電壓放電

電網進行電力資源傳輸過程中，電網傳輸電路主要采用絕緣層作為高壓電流輸送的主要措施，電流傳輸中電線與懸垂線夾、橫擔之間連成一個整體。絕緣子串能夠對傳輸中的電流絕緣，保障電網線路傳輸中電力傳輸的正常運行，當外部自然環境處于潮濕的狀態時，電線絕緣層、懸垂絕緣子串外層的絕緣層的絕緣效果都會受影響，使塔桿上的導線、橫擔、電線與懸垂絕緣子串上的懸垂線夾、形成一個電流循環體，增強了桿塔上不得電流引力，電網傳輸傳輸線路受到雷擊的機率加大。

2.2 雷電與電流傳播強度

送電線路中傳輸的電流主要以高壓電作為主要傳輸對象，高壓電傳輸中，保持電壓整體不變，電阻越小，電流傳輸的速率越快，高壓電傳輸中的電力耦合數越小。雷電中攜帶的電流傳輸中與送線路中的電壓構成電力傳輸途徑，雷電自身攜帶的帶電粒子受到正負電荷的吸引形成電力循環體，送電線路的電流容易對雷電中的電離子[3]產生吸引作用，容易引起送電線路受到雷擊跳閘。

2.3 輸電設備的電阻控制

送電線路中對輸電傳輸設備中的電阻控制裝置是對送電線路中傳輸電流速率和傳輸電流大小進行調節，懸垂絕緣子串不僅是電路傳輸中電網傳輸的絕緣設備，同時也在一定程度上對送電線路中的電阻進行調節，絕緣子串在潮濕環境中也具有微弱的導電性，對送電線路的電流傳輸速率起到調節作用，潮濕環境中橫擔。懸垂線夾以及電線形成一個小型的反擊電路，而絕緣子串對電路電流傳輸速率的調節作用微乎其微，使反擊電流中的電離子對送電線路中正常傳輸的電離子造成電流傳輸上的沖擊，對雷電中的電離子具有較強的吸附作用，容易產生雷擊現象。

2.4 電流輸送的電流接地線的連接

送電線路建設中桿塔與地面連接程度也會對防雷程度造成影響。但從我國電流通過電線傳輸設計圖來看，電流傳輸中的接地線的應用程度較低，接電線路的基層設置能夠分擔潮濕環境中的電流傳輸，但電力資源傳輸中對桿塔產生的額電阻沒有任何控制作用，使送電線路的避雷效果降低，電流傳輸中容易產生雷擊跳閘現象。

3 加強國家電網送電線路運行中防雷措施

3.1 對送電線路進行科學設計

為了進一步加強對我國送電線路建設的防雷措施，首先在基礎上對送電線路的基礎設施建設提供保障，送電線路傳輸系統的基礎設施建設應當盡量避開容易引起雷擊范圍，從基本地理位置上對雷擊進行預防。例如：送電線路基礎線路建設盡量避免選擇鐵塔、湖泊、地下礦產資源豐富的地段[4]，提高送電線路周圍的絕緣范圍，保障送電線路傳輸的安全性。例如：某地區進行送電線路基礎設施建設前期，對施工地區進行全面考核，實現了對送電線路基礎設備建設規劃的科學化設計，大大降低了送電線路在后期應用中受到雷擊沖擊的機率。

3.2 采用絕緣避雷線

我國現階段送電線路出傳輸的避雷線的絕緣設計只分布在高壓電流容易受到沖擊的部分，其他部分依舊是導電金屬，這種避雷線在潮濕環境中的絕緣效果極差，受到雷電中電離子運動作用容易產生反擊電路，不僅沒有起到避雷作用，反而增加了送電線路受到雷電襲擊的機率。在傳統送電線路中安裝避雷線的基礎上將避雷線更換成全部絕緣體，大面積的絕緣設置能夠增強送電線路基礎設備內部的絕緣效果，使絕緣子串充分發揮絕緣效果，同時也能夠避免雷電中自帶電離子與送電線路中的電離子直接接觸，送電線路設備內部形成反擊電路的機率較低，從而提高了送電線路的避雷效果。

3.3 加強對送電線路設別中電阻的轉化與應用

送電線路中的電阻轉化與應用是提高送電線路避雷效果的重要措施，雷擊電壓的計算公式為Z=μ/i[5]，電阻的計算公式為R=U/I[6]，當Z的值確定時，雷電中的行電波μ越大，i比值越小；當電壓處于恒定電壓時，電阻值越大。由此在送電線路內部形成一個完整的電阻傳輸整體，應用電流、電阻、行電波之間的關系對送電線路中的電阻進行轉換調節，提高送電線路中的電阻強度，使送電線路中的電流傳輸能夠依據電流傳輸環境進行自動調整，降低高壓電流傳輸線路的壓力，保障送電線路電流傳輸的穩定性，對送電線路起到避雷作用。

3.4 對接電線的合理應用

送電線路中的接地電線的應用能夠使電流傳輸與地面形成一個傳輸整體，地面對電流電壓的調節能夠增加送電線路中電阻的傳輸情況，促進電力資源的傳播。一方面，傳統送電線路中的上部電流傳輸的耦合作用在避雷線路和懸垂絕緣子串之間形成，對雷電中協帶的電離子進行分解耦合，達到正離子和負離子之間的平衡，同時桿塔傳輸中的電離子與接地線中的電離子中和，實現了電離子耦合數的最大化，使送電線路中的電流傳輸效率受到外部傳輸的影響程度降低，送電線路中的的電流傳輸穩定性增強，送電線路受到雷擊的機率降低。

4 結論

電網中送電線路運行維護時我國電網建設的重要促成部分，本文從我國電網輸送電線線路建設中存在的問題入手進行原因分析，及時找到國家電網傳輸中輸電線路防雷措施中存在的問題，及時做好資源維護，加強改進國家輸電線路的防雷措施，促進我國資電力應用維護管理水平的創新發展。

[1]萬帥，陳家宏，譚進，谷山強，陳坤.±500kV直流輸電線路用復合外套帶串聯間隙金屬氧化物避雷器的研制[J].高電壓技術，2012，10：2714～2720.

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[3]胡俊華.500kV輸電線路架空地線不同接地方式的分析[D].華北電力大學，2014.

[4]陳國慶.交流輸電線路繞擊仿真模型及同桿雙回耐雷性能的研究[D].重慶大學，2003.

[5]王錕.降低配網防雷間隙建弧率及電弧重燃率的方法研究[D].廣西大學，2008.

[6]黃修乾，邱平，付玉峰，任華，張偉.云南電網500kV地線絕緣化線路耐雷性能及改造方案研究[A].云南電網有限責任公司、云南省電機工程學會.2015年云南電力技術論壇論文集（下冊）[C].云南電網有限責任公司、云南省電機工程學會，2015：5.

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1004-7344（2016）24-0059-02

2016-8-15