防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)的應(yīng)用

羅平

摘要：雷電天氣高發(fā)期，也是雷擊事故的多發(fā)期，輸電線路和設(shè)備最是容易遭受雷擊影響，給人民群眾生命財(cái)產(chǎn)帶來了無法挽回的損失。只有掌握科學(xué)的防雷技能，才能夠有效避免雷擊帶來的危害，為電力事業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航。

關(guān)鍵詞：防雷;輸電線路;成因與影響;防護(hù)措施

防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，對線路安全、電力發(fā)展有著極其重要的意義。從科學(xué)有效的評估研究開始，到防止雷害影響輸電線路的安全運(yùn)行，應(yīng)全面做好線路預(yù)警、巡檢管理工作，確保電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。更應(yīng)該加快輸電線路防雷綜合整治工作，加強(qiáng)對防雷工作的組織領(lǐng)導(dǎo)。輸電線路防雷整治的重點(diǎn)應(yīng)放在110千伏以上的線路和遭受雷擊比較嚴(yán)重的區(qū)域進(jìn)行，主要包括桿塔接地電阻綜合降阻、安裝線路避雷器、安裝阻尼式防擾擊避雷針和塔頭防繞擊避雷針等具體措施，應(yīng)針對每個(gè)防雷薄弱點(diǎn)制定詳細(xì)的防雷整治計(jì)劃和推進(jìn)時(shí)間表。

一、雷擊事故對輸電線路的影響

輸電線路和設(shè)備的安裝通常都在室外，最是容易受到自然環(huán)境的影響，相較于輸電線路而言，雷擊產(chǎn)生的影響是最直接而且危害性是最大的。發(fā)生雷擊活動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的強(qiáng)電流和輸電線路連接時(shí)，使電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障，對輸電安全造成極大的影響與破壞。根據(jù)我國以往電網(wǎng)故障類型分析，在多雷、土壤電阻率過高、地形復(fù)雜的山區(qū)，發(fā)生跳閘的概率比較高，由雷擊引發(fā)的事故次數(shù)，占到高壓線路運(yùn)行總跳閘次數(shù)的10～70%，給我國的電力發(fā)展造成了不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失[1]。

二、引發(fā)雷擊危害形成的原因

雷擊也稱為大氣過電壓，分為直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓兩種類型。它的發(fā)生原因是因?yàn)槔自圃诜烹姇r(shí)產(chǎn)生的過電壓，通過線路作為放電載體，從而導(dǎo)致線路的絕緣體被擊穿。雷擊時(shí)通常要建立一個(gè)放電泄流通道，使大地感應(yīng)電荷和雷云中的異種電荷互相連通。因此，輸電線路中接地裝置的完好性，直接關(guān)系到輸電線路的安全性，避免其遭受雷擊的危害。

110千伏以上的輸電線路發(fā)生雷擊故障時(shí)，大部分是因?yàn)橹睋衾讓?dǎo)致的，同時(shí)還與接地裝置的完好性，也有著非常直接的關(guān)系。直擊雷可以分為反擊和繞擊兩種類型，對輸電線路的安全運(yùn)行會(huì)造成很大威脅。所以我們必須清楚的認(rèn)識(shí)到雷擊發(fā)生屬性，準(zhǔn)確的辨認(rèn)出引發(fā)雷擊的原因，實(shí)現(xiàn)良好的防雷效果。

三、輸電線路設(shè)計(jì)中的防雷措施

輸電線路防雷工作是電力系統(tǒng)防雷工作的重要環(huán)節(jié)。比較常用的防雷改進(jìn)措施有：架設(shè)避雷線、安裝避雷針、加強(qiáng)線路絕緣、采用查絕緣方式、裝設(shè)耦合地線、升高避雷線、減小保護(hù)角度、裝設(shè)消雷器及預(yù)放電棒與負(fù)角保護(hù)針等措施。解決線路的雷害問題，要從實(shí)際出發(fā)，因地制宜綜合治理。

1、架設(shè)避雷線、安裝避雷器

在輸電線路中架設(shè)避雷線，是防止雷電直接擊中目標(biāo)的最基本和最有效方法。還可以將雷電擊中桿塔時(shí)的電流進(jìn)行分流處理，減小輸電線路絕緣子的電壓，降低輸電線路上的雷擊頻率。避雷器不做密集安裝，僅用作線路上雷電過電壓過大或絕緣薄弱點(diǎn)的防雷保護(hù)，能免除線路的沖擊閃絡(luò)，將建弧率降為零。

架設(shè)避雷線不能夠?qū)⒗纂妿淼挠绊懲耆@時(shí)候我們可以使用安裝避雷器的方法，將雷電流泄放到大地。從而可以有效的防止線路電壓過大，真正意義上做到了對輸電線路及設(shè)備的保障作用。

在絕緣導(dǎo)線桿塔上安裝防雷裝置，將絕緣導(dǎo)線高電位引至防雷裝置處，并在支柱和橫擔(dān)之間形成一個(gè)空氣間隙。當(dāng)雷擊產(chǎn)生過后，電壓穿過空氣間隙形成固定弧根進(jìn)行燃燒，釋放雷電過電壓能量，從而保護(hù)絕緣導(dǎo)線[2]。

2、減小桿塔接地電阻、架設(shè)耦合接地線

可在一定程度上降低雷擊桿塔時(shí)的電位升高情況，這項(xiàng)工作應(yīng)該和架設(shè)避雷線同時(shí)進(jìn)行，配合實(shí)施。如果地網(wǎng)接受到的阻值過大，我們可以采取相應(yīng)的措施，將地網(wǎng)型號(hào)加大或者是不設(shè)限的增加地網(wǎng)。

實(shí)施低桿塔接地電阻有困難的時(shí)候，就應(yīng)該采取架設(shè)耦合地線的工作，就是通常所說的在導(dǎo)線的下方再架設(shè)一條地線。這樣做可有效的加強(qiáng)避雷線與導(dǎo)線之間相互的耦合性，降低線路絕緣體上面的過電壓，并且做到分流雷電電流。

3、安裝自動(dòng)跳閘、自動(dòng)重合閘裝置

為了避免線路落雷時(shí)雙回路同時(shí)閃絡(luò)跳閘，造成完全停電的嚴(yán)重局面，通常的防雷措施都不能滿足要求。安裝自動(dòng)跳閘裝置，使雷擊線路中絕緣水平較低的線路首先跳閘，保護(hù)了其他線路。由于線路絕緣具有自恢復(fù)功能，大多數(shù)雷擊造成的沖擊、閃絡(luò)和工頻電弧，在線路跳閘后能迅速去電離，不會(huì)發(fā)生永久性的損壞，雷擊過后線路自動(dòng)重合閘，其效果安全可靠性更高。

4、加強(qiáng)絕緣

采用不平衡絕緣的方式，選擇在雷電活動(dòng)比較強(qiáng)烈的地段，或者是跨越度較大的進(jìn)線段，采取增加絕緣子片數(shù)的方法防止雷擊。因?yàn)檫@些區(qū)域存在有頻繁的雷擊活動(dòng)，塔頂?shù)碾娢灰脖容^高，受到雷擊的概率就會(huì)增大。通過適當(dāng)增加絕緣子片數(shù)，增大導(dǎo)線和避雷線之間的距離，才能更好的提升絕緣性能。

增加桿塔支柱或橫擔(dān)的絕緣等級(jí)來做封堵，從而大幅度提高線路的耐雷水平，降低線路的建弧率，可基本避免雷擊斷線事故發(fā)生。這種方式往往會(huì)增加工程造價(jià)和施工難度，具有一定的局限性，可以將瓷絕緣子更換為復(fù)合絕緣子，從而提高絕緣線路的絕緣水平與等級(jí)[3]。5、加強(qiáng)雷電監(jiān)測

110千伏以上的輸電線路應(yīng)增加雷電定位系統(tǒng)，進(jìn)行全方位、全自動(dòng)、實(shí)時(shí)掌控的雷電監(jiān)測任務(wù)。因遭受雷擊出現(xiàn)線路跳閘，雷電定位系統(tǒng)就可以快速的檢測到被雷擊中的部位，準(zhǔn)確定位后，幫助尋線管理人員及時(shí)、快速的查找到故障發(fā)生點(diǎn)。即節(jié)省了故障巡視時(shí)間、檢查時(shí)間，又為線路完好、恢復(fù)供電、增強(qiáng)線路的供電安全性和可靠性，提供了保障基礎(chǔ)。雷電定位系統(tǒng)還可以對雷電發(fā)生的一切情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使相關(guān)工作人員可以迅速準(zhǔn)確的掌握雷電活動(dòng)的特性規(guī)律，搜集整理出來的數(shù)據(jù)，為做好輸電線路防雷擊工作提供了科學(xué)依據(jù)。

總結(jié)

選擇先進(jìn)的、經(jīng)濟(jì)的、安全的防雷措施，可有效的保證輸電線路的防雷電災(zāi)害發(fā)生，也是供電可靠性保障的重要手段。輸電線路防雷的重要性我們不能忽視，應(yīng)對輸電線路防雷存在的隱患及時(shí)查明、及時(shí)改進(jìn)，開展輸電線路的移交巡視工作，建立運(yùn)檢責(zé)任體系，做到線路明確責(zé)任到人，完成對輸電線路的防雷排險(xiǎn)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]王磊.防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2020，46（12）：106-107.

[2]李笑怡.防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（01）：70-71.

[3]侯濤.防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2019，16（26）：31-32.