輸電線路設(shè)計(jì)防雷技術(shù)應(yīng)用

楊誠

摘要：在輸電線路設(shè)計(jì)階段中，為了減少雷電因素給電力系統(tǒng)造成的破壞，就需要對防雷技術(shù)的應(yīng)用效果以及應(yīng)用方案進(jìn)行綜合評估，保證防雷技術(shù)的作用能夠全面發(fā)揮出來。因此文章立足于實(shí)際，在闡述防雷接地設(shè)計(jì)重要性的基礎(chǔ)上，對輸電線路雷擊跳閘的原因進(jìn)行總結(jié)分析，而后對防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用過程探討，希望論述后可以給該領(lǐng)域的工作人員借鑒。

關(guān)鍵詞：輸電線路;設(shè)計(jì);防雷技術(shù);應(yīng)用

0引言

對于輸電線路而言，由于長期暴露在外界中，因此會受到雷電因素的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)線路雷擊故障，給人們生活以及工業(yè)生產(chǎn)造成很大的影響。所以在輸電線路設(shè)計(jì)過程中，需考慮防雷技術(shù)的應(yīng)用方案，對防雷技術(shù)應(yīng)用效果進(jìn)行綜合分析，同時在優(yōu)化輸電線路設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，提高整體防雷效果。所以對防雷技術(shù)的應(yīng)用過程以及應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行研究，是輸電線路設(shè)計(jì)中的一個重點(diǎn)。

1 輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)的重要性

雷雨天的時候，閃電所產(chǎn)生的溫度會在2000℃以上，如果發(fā)生雷擊現(xiàn)象，短暫的放電會形成非常大的感應(yīng)電壓，給電力系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)的過電壓，極易造成人員傷亡、設(shè)備損壞事故的發(fā)生。為了確保供電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員需在輸電線路中進(jìn)行防雷接地設(shè)計(jì)，保證防雷技術(shù)水平合格，達(dá)到安全運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。

2 雷擊線路跳閘原因

2.1 感應(yīng)雷

感應(yīng)雷是指雷電擊中線路附近大地，由于電磁感應(yīng)在導(dǎo)線上產(chǎn)生的過電壓。由于感應(yīng)雷電過電壓值非常大，甚至達(dá)到400kV，對線路的安全運(yùn)行威脅較大。

2.2 直擊雷

直擊雷是指雷電直接擊中桿塔、避雷線或者導(dǎo)線之后，雷電電流會對電力線路產(chǎn)生較大的沖擊作用，電力經(jīng)過線路直接和接地體連接。在這個過程中，桿塔電位會快速上升，造成電壓平衡無法達(dá)到，這樣就會出現(xiàn)了導(dǎo)線傳感器收到電壓超出輸電線路最大承載能力，導(dǎo)致繼電保護(hù)動作跳閘，線路停電造成巨大損失。

雷擊事故發(fā)生與雷擊導(dǎo)線的保護(hù)角以及桿塔高度存在著直接的聯(lián)系。某些地勢較高、高差較大的山區(qū)，由于桿塔檔距較大，桿塔之間也會有較大的高差，所以在桿塔周圍容易發(fā)生繞擊雷事故。對于某些平原地區(qū)來說，雨季持續(xù)時間較長，反擊雷事故的發(fā)生概率較高。因此，需要全面提升輸電線路耐雷性，綜合分析地質(zhì)、生態(tài)、氣候、環(huán)境等各個方面的因素，提高防雷效果，滿足輸電線路設(shè)備運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。

3 防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)的應(yīng)用

3.1 優(yōu)化避雷線設(shè)計(jì)

輸電線路所安裝應(yīng)用的避雷線應(yīng)達(dá)到科學(xué)性、合理性的要求，從而降低雷擊的發(fā)生率。在輸電線路設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)桿塔的高度、保護(hù)角等方面加強(qiáng)避雷線的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，調(diào)整桿塔的保護(hù)角。此外，對于35kV以上輸電線路，避雷線都是布置在導(dǎo)線的上方，一般宜全線布置避雷線，再和地面保持穩(wěn)定的連接。某些夏季降雨時間較長的地帶，尤其是山區(qū)，應(yīng)該設(shè)置雙避雷線，實(shí)現(xiàn)雙重隔離，保證輸電線路運(yùn)行安全性。

3.2 架設(shè)避雷線

對于110kV以上輸電線路，根據(jù)運(yùn)行單位的反饋，相對于感應(yīng)雷，一般是直接雷發(fā)生的概率較高。對于輸電線路設(shè)計(jì)而言，目標(biāo)是避免雷電直接擊中導(dǎo)線，避免形成危害電力線路運(yùn)行的過電壓存在。線路安裝避雷線之后，雷電流會經(jīng)過避雷線進(jìn)入到大地，切實(shí)提升電力傳輸?shù)陌踩浴?/p>

110kV線路宜在整個線路中設(shè)置避雷線，并且其保護(hù)角設(shè)定不大于10°;220kV及以上的線路應(yīng)該在線路范圍內(nèi)設(shè)置雙避雷線，并且保護(hù)角在不大于0°。

3.3 提高線路的絕緣性

采取必要措施提高線路的絕緣性，可以保證線路達(dá)到防雷的標(biāo)準(zhǔn)，同時還要落實(shí)檢查與管控，如果有絕緣子絕緣較薄，特別是出現(xiàn)零值絕緣子，應(yīng)該立即采取措施改進(jìn)，及時更換新的絕緣子。在日常檢測工作中，應(yīng)該做好絕緣子清理處理，不要有油污等雜質(zhì)存在，達(dá)到清潔度的要求，確保運(yùn)行的安全性。此外，通過間隙設(shè)置以保護(hù)絕緣子裝置，讓其在線路中發(fā)揮應(yīng)有的作用，讓電流傳導(dǎo)安全進(jìn)行。

3.4 加強(qiáng)防雷裝置

對于部分防雷薄弱的地帶和容易發(fā)生雷擊事故的區(qū)域，可以采取在桿塔頂端加裝避雷針的方式，通過避雷針直接把電流引入到地下，可以防止絕緣子發(fā)生嚴(yán)重閃絡(luò)損壞的問題。對于雷電發(fā)生率較高的區(qū)域，建設(shè)高壓架空線路時，應(yīng)該單獨(dú)設(shè)置避雷塔的裝置，確保防雷效果合格。避雷塔中避雷針高度要嚴(yán)格控制，高于一般線路的避雷針高度，形成保護(hù)性效果，直接把電流引入到地下。

另一種方式是加裝線路避雷器，避雷器與高壓線路絕緣子并聯(lián)裝設(shè)，從而限制線路的雷電過電壓，提高線路的耐雷水平，降低系統(tǒng)因雷擊故障引起的跳閘率。

3.5 架空絕緣導(dǎo)線合理安裝相應(yīng)防弧金具

（1）輻射型線路來說，導(dǎo)線絕緣層需要進(jìn)行剝層處理，即在鄰近絕緣子一側(cè)的軸線上開始剝層處理，直到負(fù)荷側(cè)100～150mm處為最佳剝層范圍。完成處理之后，應(yīng)用鋁合金夾具連接。負(fù)載一側(cè)如果被雷電擊中，讓電流經(jīng)過保護(hù)導(dǎo)體，避免給線路造成傷害。

（2）環(huán)網(wǎng)線路有著一定的特殊性，要進(jìn)行兩個絕緣層的剝層處理，并且在該位置的兩側(cè)設(shè)置電弧夾。在某一側(cè)線路出現(xiàn)故障問題后，可以立即隔離故障問題，并且保證兩側(cè)供電達(dá)到正常的標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)防發(fā)生大范圍停電的問題，還可以加速修復(fù)處理，保證電力線路正常運(yùn)行。

3.6 提高高壓輸電線路的絕緣水平

輸電線路設(shè)備絕緣水平對于運(yùn)行效果存在直接影響，設(shè)備外層受到的電壓會直接決定輸電線路承受的電壓。因此，加強(qiáng)輸電線路絕緣控制非常重要。閃電事故的發(fā)生是不可預(yù)測的，所以需要全面提升線路的抗雷擊能力，才能保證輸電線路運(yùn)行安全性。這就需要提高高壓輸電線路絕緣水平，保證絕緣效果合格，防止雷擊事故發(fā)生之后損壞線路，提高輸電線路安全性。

3.7 降低鐵塔的接地電阻

因?yàn)榻拥貢r間過長，很容易出現(xiàn)接地電阻性能下降問題，同時在受到接地連接方式的影響下，就會使得接地的效果未能夠達(dá)到實(shí)際需求。一旦雷擊事故發(fā)生時電流不能夠及時的進(jìn)入到處理界面，就會導(dǎo)致各種安全事故問題，所以在設(shè)計(jì)的階段中需要從這些問題的根本原因出發(fā)，對接地材料進(jìn)行綜合選擇。一般而言最好的辦法是選擇性能高，防腐蝕強(qiáng)的材料作為接觸面，以提高整體雷電電流的傳遞性能。

4 結(jié)束語

輸電線路是電力能源傳輸?shù)幕A(chǔ)和根本，對于人們?nèi)粘Ｉ钜约吧鐣l(fā)展影響巨大，因此，輸電線路運(yùn)行安全性是非常重要的。對于架空線路來說，防雷措施的應(yīng)用非常重要，結(jié)合不同地理?xiàng)l件以及線路狀況，選擇最佳的防雷措施，提高防雷效果，保證輸電線路運(yùn)行安全性，促進(jìn)我國電力事業(yè)穩(wěn)步、健康的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊崗，姚少榮.簡述防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用及理論依據(jù)[J].商業(yè)故事，2016，（9）.26-26.

[2] 張磊.線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2015，（1）.64-65.

[3] 胡華.防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].通信電源技術(shù)，2013，（3）.88-90.

[4] 郭躍龍.關(guān)于輸電線路在防雷技術(shù)方面的差異化探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì).2018，（22）.4198.

[5]? 紀(jì)曉輝.電力電網(wǎng)防雷電技術(shù)[J].中國科技投資.2018，（28）.89.