高壓輸電線路綜合防雷措施的應用

馮娜

摘要：發電廠發出的電，想要供給全市的居民使用，需要借助于高壓輸電線路將供電廠發出的電傳送到很遠的地方，這就是高壓輸電線路主要的作用。由于高壓輸電線路在整個供電系統中具有重要的作用，為提高供電系統的穩定性，必須對高壓輸電線路的雷電干擾情況進行分析，然后采取適當的措施進行處理，進而為供電系統的安全運行提供重要的保障。由此可見，對高壓輸電線路的綜合防雷措施進行研究與探討具有重要的現實意義。

關鍵詞：高壓輸電線路；綜合防雷；措施

一.高壓輸電線路發生雷擊事故的原因

高壓輸電線路雷擊事故的產生將在很大程度上影響高壓輸電線路的正常運行，高壓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。首先高壓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，從而為高壓輸電線路埋下安全隱患，導致雷擊事故的發生。其次，高壓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，絕緣配置在高壓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，高壓輸電線路的絕緣配置極易出現老化，這也在一定程度上為高壓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，避雷線是高壓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。

二.高壓輸電線路事故類型分析

2.1保護角問題

我國電力行業對于高壓輸電線路避雷線的保護角設置有著十分明確的要求，而實際在高壓輸電線施工過程中，保護角作業注意事項卻往往會被忽略。即便安裝過程中相關人員已經注意到避雷線保護角的安裝等問題，但在實際作業過程中由于其他因素或者突發狀況等導致保護角設置過大。這大大增加了雷擊的概率。

2.2接地裝置問題

當前我國在用的接地裝置普遍缺乏有效的維護，生銹以及腐蝕等情況屢見不鮮。碳鋼是當前我國接地裝置的主要材料，長時間的使用以及缺乏必要的維護最終會導致該材料變薄，電阻增加，導電性能大大降低，從而在雷擊防護效果上大打折扣。一些地區采用導電混凝土或將降阻劑等化學試劑摻雜入接地裝置中，其后期使用中受腐蝕情況將更為嚴重。

2.3桿塔問題

桿塔以往大都是由混凝土與鋼筋澆筑而成，位于桿塔內部的鋼筋主要起到線路保護接地裝置的效果。當桿塔或者線路遭受雷擊時，線路中的電流會經過桿塔中的鋼筋導向大地。而一旦遭受的電流過大，一些質量較差的水泥桿塔極有可能被強大的能量所擊裂，從而產生一系列裂痕，甚至一些原本存在裂痕的桿塔很有可能被進一步擊碎，導致高壓輸電線路斷線，影響正常供電。

三.高壓輸電線路綜合防雷技術措施的運用

3.1架設避雷線

在高壓輸電線路施工過程中，要架設避雷線用于保護高壓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、適用于高壓輸電線路防雷保護的特點，高壓輸電線路的電壓越高，越能起到良好的防雷效果。避雷線主要對高壓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高壓輸電線路以及330-500kV超高壓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高壓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，進一步避免高壓輸電線形成感應電壓，保證導線運行穩定。

3.2架設避雷針

避雷針是有效的防雷措施，應將不同類型的避雷針架設到高壓輸電線的不同部位，以達到最佳的防雷效果。具體架設要求如下：（1）在高壓輸電線路的塔頂安裝可控放電避雷針，用避雷針吸引直擊雷，減少雷電繞擊高壓輸電線路的情況發生；（2）在地線上安裝防繞擊避雷短針。雷電繞擊根據輸電線路檔距可劃分為不同安全等級的區域，距桿塔10-30m處為雷電繞擊危險區域，要重點采取有效的防雷措施。若地線上架設的避雷針側向斷針長度超過臨界電暈半徑，則會使側向斷針產生上行先導，可增強地線的引雷能力，在發生雷擊之前進行提前攔截，有效防范雷電繞擊高壓輸電線路。

3.3合理架設桿塔

桿塔的接地電阻與桿塔的防雷效果有著直接影響，接地電阻越小，則桿塔的防雷效果越好。所以，在架設桿塔時要適當降低接地電阻，阻止破壞電流流向地面，造成雷擊危害。尤其在山區的高壓輸電線路施工中，要合理架設桿塔，科學設計保護角，降低高壓輸電線路遭受繞擊的幾率。通過研究表明，桿塔高度與防雷效果有著直接關系，桿塔隨著高度的增高，其耐雷水平越差。在設計桿塔高度時，應將其控制43m左右，以達到最佳的耐雷水平，提高高壓輸電線路防雷措施的防護效果。

3.4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，瞬間增加與高壓傳輸線路的電位差，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壓高電流，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。在架設高壓輸電線時，為降低電阻，可將鎂合金地線埋設在線路下方，利用耦合地線增高壓輸電線路與避雷線耦合度，控制高壓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。

3.5合理運用不平衡的絕緣方式

不平衡的絕緣方式具有很多的優點，首先不平衡的絕緣方式經濟性較強，其次，這種不平衡的絕緣方式操作起來簡便，可以有效的增強高壓輸電線路的絕緣水平，進而在一定程度上提高高壓輸電線路的耐雷水平。在高壓輸電線路運行時，一般線路出現跳閘的概率要明顯低于一些高塔桿的高壓輸電線路。為了有效的避免雷擊事故所造成跳閘現象，操作人員首先可以將高塔桿與避雷線之間的導線距離適當的增強，其次，工作人員可以在現有絕緣子串數量基礎上適當的增加，從而在根本上提高高壓輸電線路的絕緣性能。現階段我國在高壓輸電線路的防雷措施上提倡使用不平衡的絕緣方式，將不同回路絕緣效果的差值設置成相應的電壓峰值，在遇到雷擊事故時，絕緣子串數量較少的回路中就會事先發生閃絡現象，這樣地線就成為了雷擊事故發生時閃絡后的導線，從而有效的提高高壓輸電線路的耐雷水平，保障供電系統的正常運行。

四.結論

綜上所述，高壓輸電線路是電力系統的重要組成部分之一，其運行穩定與否直接關系到電網的運行可靠性。為保證高壓輸電線路的安全、穩定、可靠運行，應當對各種防雷技術措施進行綜合運用，以此來增強線路的防雷水平。在未來一段時期，應當加大對防雷技術的研究力度，除對現有的技術措施進行優化改進和完善之外，還應開發一些新的防雷技術，從而為高壓輸電線路防雷提供技術支撐。

參考文獻

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