淺析高壓輸電線路防雷措施及運(yùn)維

趙娟 趙彬 翟飛 河南送變電建設(shè)有限公司

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升，人們的用電需求也隨之大幅度增加，因此做好高壓輸電線路的防雷與接地設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。電力輸送的穩(wěn)定與安全關(guān)鍵是保證高壓輸電線路的正常運(yùn)行，但是在實(shí)際情況中，高壓輸電線路往往會(huì)因?yàn)榄h(huán)境因素的影響，容易受到雷電等自然災(zāi)害的影響，進(jìn)而造成線路的跳閘，影響電路輸送，甚至對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成影響。所以說(shuō)，要保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展，一定要做好高壓輸電線路的防雷與接地設(shè)計(jì)。

一、雷擊故障的主要類(lèi)型

雷擊將在系統(tǒng)中產(chǎn)生雷電過(guò)電壓和雷電過(guò)電流。雷電過(guò)電壓將危及設(shè)備絕緣甚至造成停電；雷電過(guò)電流將損壞被級(jí)物體。雷擊故障的主要類(lèi)型分為以下三種。第一，直擊雷過(guò)電壓，被擊中物體將產(chǎn)生高于正常電壓的過(guò)電壓。輸電線路大多工作于戶外，考慮實(shí)際情況的需要，如果輸電線路架設(shè)較低，由于樹(shù)木、道路、鳥(niǎo)獸和一系列人為因素，會(huì)造成線路損壞、短路等故障。所以一般高壓輸電線路架設(shè)的很高。但是線路高度的越高，受地理環(huán)境的影響，獨(dú)立架設(shè)在空曠的山區(qū)中，遭受雷擊的概率也大幅提升。當(dāng)雷電擊中桿塔導(dǎo)致絕緣子對(duì)地電位超過(guò)對(duì)導(dǎo)線端電位，從而形成反擊。第二，感應(yīng)雷過(guò)電壓，輸電線路附件會(huì)有其他物體，當(dāng)雷電擊中這些物體時(shí)，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，在設(shè)備或輸電線路上會(huì)形成過(guò)電壓，從而擊穿絕緣子，造成短路故障引起跳閘。

二、高壓輸電線路防雷措施與運(yùn)維方法

（一）加強(qiáng)線路防雷架設(shè)

合理進(jìn)行高壓輸電線路的架設(shè)，也能有效實(shí)現(xiàn)線路防雷。在線路桿塔架設(shè)階段，還應(yīng)結(jié)合桿塔接地電阻與頂電位聯(lián)系進(jìn)行線路防雷調(diào)整，使桿塔接地電阻得到盡量縮減，促使線路擁有更強(qiáng)耐雷水平。在防雷控制上，可以采用深埋式接地極，也可以實(shí)現(xiàn)接地體的水平延伸，并通過(guò)增設(shè)低阻物質(zhì)或?qū)Ь€接地模塊減少實(shí)際接地阻值。在線路運(yùn)行期間，高桿塔的線路出現(xiàn)跳閘的概率較高。因此在線路架設(shè)期間，為減少雷擊事故引發(fā)的跳閘問(wèn)題，可以對(duì)桿塔與避雷線之間的導(dǎo)線距離進(jìn)行適當(dāng)增加，并對(duì)絕緣子串?dāng)?shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使線路的絕緣性能得到提高。采取不平衡絕緣方式，使不同回路絕緣效果差值為相應(yīng)電壓峰值，可以使地線成為線路閃絡(luò)后的導(dǎo)線，為線路正常運(yùn)行提供保障。完成負(fù)角保護(hù)針和電棒的擺放，伴隨著導(dǎo)線與地線距離的增加，線路耦合系數(shù)也將增加，促使線路分流作用得到降低，使線路電壓分布得到改善。在線路防雷屏蔽方面，可以在線路附近進(jìn)行旁路的線系統(tǒng)的增設(shè)，使雷擊事件出現(xiàn)概率得到降低?？紤]到采取該種防雷措施成本較高，還要增加輸電線和桿塔，因此使用范圍較小。

（二）選擇不平衡的絕緣方式

高壓輸電線路防雷保護(hù)中，通過(guò)不平衡的絕緣方式，可以大幅度提升高壓輸電線路的耐雷性能，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性能。此種方式操作便捷，提升高壓輸電線路的絕緣水平，延長(zhǎng)線路的使用壽命。高壓輸電線路運(yùn)行中，相較于高桿塔的高壓輸電線路跳閘概率更小，為了規(guī)避受到雷擊發(fā)生跳閘事故，可以對(duì)區(qū)域充分地質(zhì)勘察，適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)桿塔和避雷線的導(dǎo)線距離。還可以增加絕緣子串?dāng)?shù)量，切實(shí)提升高壓輸電線路絕緣性能。結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的高壓輸電線路敷設(shè)情況來(lái)看，大力建議和提倡采用不平衡絕緣方式，不同回路絕緣效果差值作為電壓峰值，一旦出現(xiàn)雷擊事故，對(duì)于其中絕緣子串?dāng)?shù)量少的回路，并且可能會(huì)發(fā)生閃絡(luò)事故的地線作為閃絡(luò)導(dǎo)線，有助于提升高壓輸電線路耐雷水平，為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)保障。

（三）降低桿塔接地電阻

對(duì)桿塔進(jìn)行防雷錯(cuò)失的改進(jìn)，可以降低桿塔的接地電阻，使其允許更大的電流流入到大地，降低對(duì)線路的損害。在進(jìn)行改進(jìn)的時(shí)候，需要注意幾個(gè)問(wèn)題，確保防雷措施的嚴(yán)謹(jǐn)性和可靠性。第一，在降低桿塔接地電阻之前，需要對(duì)其周?chē)沫h(huán)境氣候等進(jìn)行考察和分析，確定環(huán)境、氣候?qū)€路的影響特點(diǎn)，才能有方向的進(jìn)行改進(jìn)。第二，需要在降低桿塔接地電阻之前對(duì)接地裝置的接觸效果進(jìn)行測(cè)試，確保接觸方面的效果良好，才能促進(jìn)接地裝置效果的提升。

（四）制定完善的輸電線路檢修保養(yǎng)制度

第一，有關(guān)部門(mén)要結(jié)合輸電線路檢修現(xiàn)狀，對(duì)既有的線路檢修保養(yǎng)制度進(jìn)行優(yōu)化，采用先進(jìn)的線路檢修方法。第二，結(jié)合輸電線路檢修工作現(xiàn)狀，進(jìn)行詳細(xì)記錄，并有效總結(jié)，輸電線路檢修人員完成檢修工作之后，根據(jù)輸電線路運(yùn)行情況，準(zhǔn)確記錄下各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)，為后續(xù)的輸電線路檢修工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。第三，加大輸電線路運(yùn)維管理監(jiān)督力度。對(duì)于監(jiān)管人員來(lái)講，要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，對(duì)輸電線路的檢修工作進(jìn)行全面巡查。在制定輸電線路運(yùn)維管理方案的過(guò)程當(dāng)中，運(yùn)維人員還要權(quán)衡各個(gè)部門(mén)的利益，在保證輸電線路穩(wěn)定、安全的基礎(chǔ)之上，保證各個(gè)部門(mén)的合法權(quán)益。若輸電線路運(yùn)行故障由人為因素引起的，運(yùn)維人員需要提前進(jìn)行故障排查，重點(diǎn)檢測(cè)該故障是否能夠產(chǎn)生更大的危害，若由于人為因素引起線路故障，要及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救，并做好相應(yīng)的維修工作，避免危害擴(kuò)大。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高壓輸電線路的安全與穩(wěn)定受到線路環(huán)境、線路設(shè)計(jì)以及線路施工等諸多因素的影響，對(duì)于高壓輸電線路的性能提升也會(huì)產(chǎn)生不利影響，因此，需要結(jié)合施工實(shí)際做好相關(guān)因素的考量，并有針對(duì)性地進(jìn)行高壓輸電線路的防雷及接地設(shè)計(jì)。相關(guān)單位需做好接地設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，要做好高壓輸電線路防雷設(shè)計(jì)的保護(hù)工作，確保接地裝置的完整性，保護(hù)好絕緣線路相關(guān)設(shè)備，減少雷電對(duì)線路的影響，從而最大限度地保證高壓輸電線路的正常安全運(yùn)行。