線路避雷器防雷技術研究與實踐

陳曉林　龍敬朝

摘 要：在電力輸送系統(tǒng)中架空輸電線是重要的組成部分，因為是暴露在自然環(huán)境中長期處于室外，特別容易受到外來的破壞和影響，尤其是一旦遭到雷擊，很可能容易造成特別大的人員傷亡和損失，所以要有線路避雷的一定措施。常規(guī)避雷和特殊避雷技術都是我們要研究的，本文將闡述分析其他輸電線路防雷技術，線路避雷器防雷技術的發(fā)展歷程。

關鍵詞：線路避雷；加強避雷措施；防雷技術

在輸電線路雷害事故的形成中基本上有四種連續(xù)的過程發(fā)生：開始是輸電的線路遭到了雷電的閃擊，然后是在電壓的作用下產生了閃絡的現(xiàn)象，緊接著是輸電線會從閃絡中轉變成為穩(wěn)定的工頻電壓，最后線路會隨之跳閘，供電系統(tǒng)也會隨著被終斷了。這就是輸電線路遭遇雷害事故的正常過程，想要避免也是有方法的，從如下方面著手：

一、常規(guī)防雷技術

最常規(guī)的防雷技術是架設避雷線及安裝避雷針。

1）架設避雷線。在防止輸電線路發(fā)生雷擊災害事故中，架設避雷線是最常用的途徑。它最重要的目的在于防止雷電直擊導線，同時還有一些特別的作用。例如：首先是可以在一定的程度上進行分流，減少雷擊電流，降低輸電線上的電位；其次是會產生耦合作用從而降低線路絕緣子的電壓；還有就是避雷線對于導線能夠產生一定的屏蔽作用，可以用來降低感應電壓。避雷線避雷方式常常適用于線路電壓較高的線路，不僅避雷效果好，而且一定程度上降低了成本，性價比很高。2）安裝防雷針。避雷針是最普遍的避雷方式的一種，通過安裝避雷針，在有雷擊發(fā)生的時候，避雷針會迅速吸引雷電，巨大的雷電流會沿著避雷針的方向而導入大地，從而很好的避免了雷擊線路。隨著雷電通過避雷針導入地下的過程中，磁場因雷電流的強大而在周圍形成。而普通的屏蔽裝置因為對于強大的電磁效應的屏蔽作用不能達到屏蔽效果，總是容易使保護區(qū)的弱電設備由此造成損壞。

二、非常規(guī)防雷技術

加強線路絕緣、采用不平衡方式以及裝設消雷器等方式都是非常規(guī)防雷技術中的一種，具體分析如下。1）線路絕緣的加強。加強線路絕緣通常更適用于輸電線路中大跨越高桿塔的裝置。而高桿塔裝置遭受雷擊的概率是非常大的，當高桿塔受到雷擊后，塔頂點的電位會馬上變高，從而產生強大的感應電壓。通過在高桿塔上加設一些絕緣子串，往往能夠增大導線與地線間的距離，以便能夠加強線路的絕緣，起到更佳的避雷的效果。2）采用不平衡方式。雙回路的絕緣子的串數(shù)產生的差異是不平衡絕緣的原理，通常針對同桿上架設的雙回路線，使其一旦遭受到雷擊后，通常絕緣子線路少的會先產生閃絡，而閃絡后的導線就和地線一樣了，對于另一個回路的耦合作用加強了，這使整個線路的抗雷水平得到提升，路線并不會馬上發(fā)生閃絡，另一條路線仍然能夠持續(xù)供電。3）裝設消雷器。消雷器是一種利用金屬針狀電極的尖端放電原理，使雷云電荷被中和，從而不致發(fā)生雷擊現(xiàn)象的有效的防雷設備。可以針對一些不同類型的線路，結合當?shù)氐淖匀画h(huán)境和條件，以及線路自身的一些因素進行參考，會有特定的消雷器適合特定的線路。目前根據(jù)不同類型的輸電線隨之產生了成百上千種消雷器，因此不同類型的消雷器有著不同的效果。

三、其它輸電線路防雷技術

（一）差絕方式處理

差絕緣的方式通常針對中性地點不接地或經小弧線的接地的系統(tǒng)，它的原理在于針對一個有三項絕緣的裝置，因為三項絕緣是有差異存在的，在遇到雷擊的時候可以通過對下面兩項和最上面一項分別增加一片絕緣子，雷擊后，往往較弱的部分最先被擊穿，雷電隨之導入大地，從而避免了閃絡，另外兩項依舊能夠正常輸電。

（二）預防電棒與負角保護針

預防電棒可以有效減小導線和地線間的距離，提高耦合系數(shù)，通過改善電壓的分布從而達到防雷效果。負角保護針可以看作是另一種避雷針，但它往往被安裝在導線的外側，其工作原理和普通避雷針大致相同，目的都是在于改善整個設備的屏蔽效果，降低雷擊的發(fā)生率。線路避雷的發(fā)展是隨著輸電線路類型及結構的發(fā)展而推進的，同時根據(jù)雷電活動的復雜性和分散性等特點而逐漸發(fā)展改變的。防雷技術發(fā)展初期，由于對其原理成因的了解還在探索之中，因此防雷技術相應也頗為簡單直接一些，最早人們通過架設避雷線和安裝避雷針來防止雷擊。避雷線的原理可以有效防止雷電直擊導線，同時可以一定程度分流，從而達到避雷的效果。避雷針的原理是可以有效的將雷擊吸引到針上，雷電隨著防雷針而流入大地，從而避免了對于線路的雷擊。這是最原始的防雷技術，隨后發(fā)展起來的防雷技術基本也以這兩點為奠基與參照。近年來由于雷擊事故而導致的輸電線故障屢見發(fā)生，這對線路的正常輸電造成很大障礙，也為人們的生活和工作帶來不便。雷擊是一種難以避免的自然現(xiàn)象，是難以消除的，因此，采取有效的防雷技術及措施是很有必要的。隨著防雷技術的不斷發(fā)展，最早期的避雷線和避雷針已經不能滿足復雜線路的防雷要求，因此隨之產生了越來越多相對更為復雜、更為靈活也更為有效的防雷技術，它們能很好的針對特定的輸電線路的構造，滿足它們的防雷需求，從而保障了輸電線路的正常工作。對于輸電線路的防雷技術有待進一步完善，設計更合理、安裝更便捷，這樣才能更好的為輸電線路的正常工作提供保障。

四、結語

隨著輸電線路的結構越來越復雜，對于雷擊的原理探究越來越深入，線路避雷的防雷技術也越來越多樣與復雜。除了常規(guī)的避雷線和避雷針的防雷技術外，非常規(guī)防雷技術還有加強線路絕緣、采用不平衡方式、裝設消雷器等多種方式，它們都是針對線路特有的性質以及所在的特定的環(huán)境隨之應運而生的防雷技術，能夠對特定的線路達到預期的防雷效果。此外還有采用差絕方式、預放電棒與負角保護針等防雷技術，這些方式使用范圍相對較窄，但通常能很好的對于特定的線路起到有效防雷效果。防雷技術還在不斷發(fā)展的過程中，基于最早期的避雷線和避雷針背后的防雷原理，越來越多更靈活更有針對性的防雷技術在不斷產生著，它們都能很好的防止線路受到雷擊，維護著線路的正常輸電過程。

參考文獻：

[1] 孔繁欽，徐鵬.雷電侵入波對變電站設備的影響及防范措施[J].華中電力，2011年06期.

[2] 宮杰，輸電線路防雷研究與設計[D].北京：華北電力大學， 2008年.

[3] 李景祿，關于中壓電網防雷保護現(xiàn)狀的分析與探討[J].電瓷避雷器，2007年04期.

[4] 杜澍春，高壓輸電線路防雷保護的若干問題[J].電力設備， 2011年01期.