雷電天氣對輸電線路失效概率影響分析

楊站江

【摘 ?要】輸電線路運行中受到自然因素的影響較大，特別是雷電天氣，做好這方面的防雷設計與防雷擊措施有著重要意義。下面文章就對輸電線路系統防雷設計進行分析，并探討雷電天氣下輸電線路失效的影響，結合實際情況提出具有的防雷擊策略，希望通過文章的論述能夠進一步提高我國輸電線路運行水平，保證電力系統的全運行。

【關鍵詞】雷電天氣;輸電線路;防雷設計;失效概率

引言

輸配電線路是電路系統中的重要組成部分之一。該線路對于電能傳輸、保護電力運行安全、提升電能傳輸穩固性有著重要作用。一般情況下，大多數輸配電線路都分布在荒漠、山川等地區，具有輸配電線路長、作業環境不穩定等諸多特點，進而導致輸配電線路的運行維護、故障排除難度較大。近幾年，電力系統完善性不斷增強，供電性能也有了明顯提升，但輸配電線路結構的繁雜性也明顯變強。

1輸電線路系統的防雷設計

輸電工程是電力系統的基礎工程，輸電工程的安全生產直接關系到人們的日常工作與生活，因此，解決輸電線路中雷擊跳閘的工作成了輸電線路工程的重中之重。輸電線路的雷擊跳閘是影響電力系統穩定運轉的重要因素，雷擊跳閘會嚴重影響配電系統的運行，造成安全事故。如果電力系統遭到雷擊，雷電流中的電將會進入電力線路，造成線路損毀;如果電力系統未直接遭受雷擊，雷擊若出現在離輸電線路較近的地方，電力線路中的感應電弧也會順著線路向兩邊流動，侵入變電站，對變電設備造成損害。在架空輸電線路的供電故障中，有超過一半的故障是由雷擊引發的。因此，輸電工程建設的線路架設要根據雷電的活動強度、出現的頻次等進行調整與改進。此外，依據地貌環境進行輸電線路的調整，也能進行差異化配置，以維護輸電線路穩定的工作。在雷電的多發地段，要加強對桿塔和線路的防雷保護措施，減少雷電所帶來的危害。在電力系統發生的輸電線路故障中，大部分故障都來源于雷擊跳閘，尤其是在雷電的多發地段，基本上所有的事故都是由雷擊引起的。例如在山區，輸電線路隨著山勢的起伏較大，輸電線路所涉及的路線垂直高度落差較大，冷暖空氣更易交匯，空氣對流現象頻繁，雷電活躍多發，所以，在線路的初步設計中，就要考慮到防雷設計，明確其重要性。

2雷電天氣對輸電線路失效概率影響分析

輸電線路雷擊事故的產生將在很大程度上影響輸電線路的正常運行，輸電線路發生雷擊事故的原因有很多，具體體現在以下幾個方面。首先輸電線路桿塔存在問題，接地效果不佳，這種情況就會加大與地面接觸的電阻阻值，從而為輸電線路埋下安全隱患，導致雷擊事故的發生。[1]其次，輸電線路雷擊事故的產生原因中還包括缺乏健全的絕緣配置，絕緣配置在輸電線路的運行時具有防止電流回流的作用，如果絕緣配置出現問題將會引起雷擊跳閘事故的發生，并且隨著時間的積累，輸電線路的絕緣配置極易出現老化，這也在一定程度上為輸電線路跳閘事故的發生埋下了安全隱患。最后，在避雷線的使用上存在問題，避雷線是輸電線路用來防雷的重要舉措，在雷擊發生時，避雷線可以有效的隔斷雷電與線路之間的聯系，從而有效的減少雷擊事故的發生概率，但是現階段設計師在進行避雷線的設計上，并沒有重視桿塔保護角度的設計，使得避雷線不能發揮其良好的避雷效果。

3輸電線路防雷擊的有效措施

3.1架設避雷線

在輸電線路施工過程中，要架設避雷線用于保護輸電線路的安全運行。避雷線是最為基本和重要的防雷保護措施，具備防雷效果好、適用于輸電線路防雷保護的特點，輸電線路的電壓越高，越能起到良好的防雷效果。避雷線主要對輸電線路遭受直擊雷有著明顯的防護作用，在避雷線架設過程中，應減小避雷線對導線的保護角，以保證防雷效果。根據相關規定，220kV輸電線路以及330-500kV超輸電線應采用雙避雷線，避雷線對邊導線的保護角為20。同時，架設避雷線還能夠減少輸電線在雷電天氣條件下的閃絡次數，保證線路絕緣子串的穩定性，進一步避免輸電線形成感應電壓，保證導線運行穩定。

3.2減小線路的保護角

在維護輸電線路的方法中還有一種技術措施，就是降低輸電線路的耐雷水平。但是，對于已經完成或投入運行的線路已經不適合改變線路的保護角，尤其是地勢環境較為復雜的桿塔等。因此，要從多個方面綜合考量研究，選擇正確、適宜的線路改良方式。

3.3避雷線的架設

在輸電線路的防雷措施中，避雷線的架設是其最重要的舉措，對避雷線進行科學合理的架設可以有效的避免雷擊事故對輸電線路所造成的損害。在架設避雷線時，首先要對周圍的情況進行調查，如果該地區較為空曠，在雷擊事故發生時就會加大雷電擊中電線的幾率，所以工作人員重點應該在空曠地區對避雷線進行架設。[5]相較于沒有安裝避雷線的輸電路，跳閘現象時有發生，進而造成輸電線路絕緣層的損毀，但是安裝避雷線之后，輸電線路就可以降低跳閘現象發生的幾率，并且也不會損毀該輸電線路的絕緣層，由此可見，避雷線的架設可以對輸電線路的絕緣層進行保護，從而有效的提高輸電線路的耐雷水平。

3.4促進架空電力線路的絕緣效果

在電力發展過程中，要想保證其線路的絕緣性被有效提高，則需要將其線路的耐電度進行有效提高，在實際的實施過程中，首先需要促進桿塔上絕緣子數量的增加，提高其絕緣子串中的閃絡沖擊電壓值，從而將其耐雷電效果進行有效增強，實現對跳閘率的控制。與此同時，還可以將差異絕緣法進行應用，就其電路來說，即使在同一個塔桿上面，其三項絕緣性能也是不同的，下面的絕緣子數量更多，也就是說，一但其遭受雷擊，就會導致導線的絕緣體被穿透，使得其進入到地面，從而對雙向閃絡問題進行有效防范。

3.5減少地線電阻

當桿塔遭遇到直擊雷的破壞時，在桿塔頂部與地面間會產生過大電壓，瞬間增加與傳輸線路的電位差，在電位差超過絕緣材料的絕緣能力范圍時，就會造成線路閃絡。在此情況下，若因閃絡產生的電流傳導到其他臨近的桿塔，則會導致輸電線路出現高電流，引發線路跳閘，造成輸電線路故障。為避免上述情況發生，可通過降低桿塔接地電阻減少電壓差，避免電壓差超過絕緣材料的承受范圍。在架設輸電線時，為降低電阻，可將鎂合金地線埋設在線路下方，利用耦合地線增輸電線路與避雷線耦合度，控制輸電線路在遭受雷擊時產生過大電壓，起到分擔電壓的作用，進而提高輸電線路的防雷效果。

4輸電線路的檢查要點和維護措施

在對輸電線路進行檢修和維護時，必須由專業的檢修人員來操作，熟練掌握離線和在線的檢修方式。在對架空輸電線路進行檢修時，重點是檢修時的安全問題，因為電線桿、塔等所處的工作環境容易受各種外界因素的干擾。在外界電路材料的檢修和保養維護時，要確保線路的穩定工作和檢修人員的人身安全。防雷檢測是保證輸電線路穩定工作正常運轉的有效手段，目前，我國的防雷技術已經處于世界先進水平，但是，仍需要在日常生活中對輸電線路進行保養和檢修，以提高電力系統的穩定性。在輸電線路的建設過程中，工作人員要嚴格按照國家的標準和相關規范進行施工，做到每個環節都有專人檢查，提高輸電線路的整體工作效率，減少由輸電線路故障帶來的經濟損失。

結語

總之，隨著電網系統的不斷發展，輸配電線路對于電力系統的影響也在逐漸增大，同時電網智能化、自動化的發展更是對于輸配電線路的運行提出了更高要求。因此，電力工作人員應當從多個方面入手，盡可能的保障輸配電線路的良好運行。

參考文獻：

[1]榮晨.高壓輸電線路綜合防雷措施的分析與探討[J].科學技術創新，2018（12）：51-52.

[2]鄭瀟嘯，文中，黃林.高壓輸電線路綜合防雷對策分析[J].通信電源技術，2018，v.35;No.171（03）：231-232.

[3]呂鑫.高壓輸電線路綜合防雷措施的分析與探討[J].科技尚品，2017（06）：228-228

（作者單位：國網山東省電力公司威海市文登區供電公司）