袁立君

【摘要】架空輸電線路是電力輸電線路的一種，具有施工速度快，維修簡單，成本較低等方面的優(yōu)勢(shì)。但是由于架空輸電線路多數(shù)處于空曠的環(huán)境當(dāng)中，容易造成受雷擊的影響，直接的影響到架空輸電線路供電的穩(wěn)定性。文中從架空輸電線路雷擊的種類分析入手，分析了架空輸電線路雷擊的危害及影響因素，并針對(duì)性的提出了架空輸電線路防止雷擊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】架空線路；輸電線路；防雷設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

引言

電力輸電線路內(nèi)架空輸電線路建設(shè)的范圍越來越大，傳輸?shù)木嚯x也越來越遠(yuǎn)，在整個(gè)電力系統(tǒng)中的作用越來越重要。由于架空輸電線路受到雷擊的影響，在很大程度上限制了架空輸電線路在電力系統(tǒng)中作用的有效發(fā)揮。因此，全面的實(shí)現(xiàn)架空輸電線路防雷設(shè)計(jì)有著較為重要的理論及架空輸電線路安全運(yùn)行實(shí)際意義。

1.架空輸電線路雷擊的種類分析

雷擊是常見的自然現(xiàn)象，架空輸電線路容易造成的雷擊種類主要有直擊雷與感應(yīng)雷兩種。其中直擊雷可以分為繞擊雷與反擊雷兩種，感應(yīng)雷可以分為電磁感應(yīng)雷與靜電感應(yīng)雷兩種?，F(xiàn)將其分述如下：

1.1感應(yīng)雷

當(dāng)雷電放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的雷電流，能夠在空氣中形成變化較快的磁場(chǎng)，從而形成了電磁感應(yīng)雷。這種電磁感應(yīng)雷能夠感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)。電磁感應(yīng)雷與架空輸電線路之間會(huì)產(chǎn)生電磁火花，產(chǎn)生的高電位能夠沿著架空輸電線路傳送到建筑物或者變電站內(nèi)部，從建筑物內(nèi)用電設(shè)備造成傷害。

靜電感應(yīng)雷為當(dāng)雷電云層運(yùn)動(dòng)時(shí)，在架空輸電線路頂部的會(huì)產(chǎn)生與雷電云層電性相反的電荷，當(dāng)雷電云層放電之后，雷電運(yùn)行包含的電荷就轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂梢苿?dòng)的電荷，這就會(huì)產(chǎn)生較高的靜電電壓，該靜電電壓的能夠達(dá)到幾十萬伏，會(huì)引發(fā)架空輸電線路頂端出現(xiàn)不同程度的放電現(xiàn)象，從而產(chǎn)生電火花，引發(fā)爆炸。火災(zāi)等危害。

1.2直擊雷

直接雷分為繞擊雷與反擊雷兩大類，架空輸電線路受到繞擊雷的危害主要有：雷電繞過架空輸電線路中設(shè)置的避雷線路而對(duì)架空輸電線路產(chǎn)生危害。該類雷電事故的發(fā)生主要與架空輸電線路的桿塔高度、架空輸電線路導(dǎo)線保護(hù)腳設(shè)計(jì)及架空輸電線路所處區(qū)域的地質(zhì)、地貌等條件有著直接關(guān)系。為了防止繞擊雷對(duì)架空輸電線路危害，在進(jìn)行架空輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)置高空雷電攔截先導(dǎo)，防止繞擊雷進(jìn)入到接地體的繞擊區(qū)域。

反擊雷的形成過程是電流流過塔體和接地體引起桿塔電位升高，同時(shí)在相導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。在進(jìn)行架空輸電線路反擊雷的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量的使整個(gè)線路接地電阻降低，提升架空輸電線路的耦合系數(shù)，同時(shí)增強(qiáng)架空輸電線路內(nèi)高壓線路的絕緣性能。

2.架空輸電線路雷擊危害及影響因素

2.1架空輸電線路雷擊危害

從我國架空輸電線路雷擊事故的情況來分析，架空輸電線路雷擊最為直接的危害是造成了架空輸電線路跳閘。如果架空輸電線路所處地區(qū)的電阻率更高，地形更為復(fù)雜，架空輸電線路在遭受雷擊時(shí)更容易引發(fā)線路跳閘情況。所以，雷擊時(shí)是引發(fā)架空輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵性因素。

2.2架空輸電線路雷擊的影響因素

2.2.1架空輸電線路所處地區(qū)的自然環(huán)境因素

架空輸電線路內(nèi)接地的電阻的大小直接受到地質(zhì)條件、地形條件及土壤電阻率等客觀因素影響。在一些地質(zhì)條件較為復(fù)雜、自然環(huán)境也較為惡劣地區(qū)，其地質(zhì)條件往往也較差，土層比較薄，導(dǎo)致架空輸電線路接地電阻較高，架空輸電線路更容易受到雷擊影響。

2.2.2架空輸電線路自身設(shè)計(jì)因素

隨著電力企業(yè)供電范圍的不斷擴(kuò)大，架空輸電線路設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度越來越高，對(duì)于線路勘察等方面也提出了更高的要求。在某一地區(qū)選擇一個(gè)特定的土壤電阻率往往不能夠滿足設(shè)計(jì)需求，這在無形中就增加了架空輸電線路設(shè)計(jì)的難度，容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)方面的偏差，從而給架空輸電線路遭受雷擊埋下了隱患。

2.2.3架空輸電線路施工因素

現(xiàn)階段隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的不斷深化設(shè)施，架空輸電線路施工的環(huán)境更加惡劣。很多施工現(xiàn)場(chǎng)位于土壤地質(zhì)較差、交通不便的地區(qū)，給架空輸電線路的施工帶來較大的困難，容易造成架空輸電線路防雷的相關(guān)設(shè)備安設(shè)不到位等情況出現(xiàn)。例如架空輸電線路接地裝置內(nèi)連接方式達(dá)不到焊接的標(biāo)準(zhǔn)，給架空輸電線路遭受雷擊埋下。

3.架空輸電線路防止雷擊設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1科學(xué)合理的選擇架空輸電線路輸電路徑

由于受到土質(zhì)、地形及環(huán)境氣候等多方面因素的影響，很多地區(qū)非常容易成為雷擊區(qū)。因此在進(jìn)行架空輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確的避開雷擊區(qū)，更好的降低架空輸電線路雷擊概率。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)通常應(yīng)避開的地段有土質(zhì)電阻率變化較大的區(qū)域，例如山坡斷層帶、各種不同地質(zhì)的交接地帶等一些電阻率變化較大的區(qū)域。其次，應(yīng)當(dāng)避開含有礦產(chǎn)較多的地區(qū)。第三，地下水位較高的地區(qū)。第四，山地丘陵內(nèi)氣候非常濕潤的地區(qū)。

3.2搭設(shè)架空輸電線路避雷線

架空輸電線路避雷線是現(xiàn)階段預(yù)防架空輸電線路雷擊的主要措施手段，避雷線能夠起到分流、屏蔽及耦合等多方面的作用。架空輸電線路的分流作用為減少雷擊電，使架空輸電線路桿塔塔頂?shù)碾娢唤档?。這在很大程度上能夠降低雷擊對(duì)整個(gè)架空輸電線路的破壞作用。架空輸電線路的耦合作用為通過架空輸電線路內(nèi)設(shè)置的耦合導(dǎo)線來實(shí)現(xiàn)架空輸電線路所含絕緣子電壓的降低。架空輸電線路避雷線屏蔽的作用為實(shí)現(xiàn)架空輸電線路內(nèi)感應(yīng)電壓的降低。此外，在進(jìn)行避雷線路設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)充分的保證每根避雷線路的避雷效果，確保架空輸電線路內(nèi)每兩個(gè)桿塔之間的避雷線路均能夠接地，同時(shí)保證每兩個(gè)避雷區(qū)間留有一定的間隙。同時(shí)在超高壓或者高壓線路的避雷線設(shè)計(jì)時(shí)，常采用絕緣避雷線，以更好的使功率消耗降低。

3.3降低架空輸電線路桿塔接地電阻

為了更好保證架空輸電線路的避雷效果，應(yīng)將避雷線進(jìn)行接地操作。桿塔接地的過程中，降低桿塔接地的電阻有利于提升架空輸電線路避雷效果。在具體的實(shí)施過程中可以從以下幾個(gè)方面入手：首先對(duì)于一些架空輸電線路規(guī)模較小的地區(qū)，可以使用桿塔接地電阻降阻劑，增加接地的面積，從而更好的降低地面與架空輸電線路桿塔之間的電阻。該種方式的導(dǎo)電的性能較好，因此，在實(shí)際的架空輸電線路避雷設(shè)計(jì)中得到了較多的應(yīng)用。其次為爆破接地方法，該方法主要為利用爆破的方式去制造一些地層的裂縫，然后將一些強(qiáng)度較高，電阻率較低的材料通過使用壓力機(jī)等方式壓入到爆破得到的裂縫當(dāng)中，使架空輸電線路所在區(qū)域內(nèi)到導(dǎo)電性能的增強(qiáng)，提升接地效果。第三是增長架空輸電線路水平接地線路的長度，架空輸電線路的電感效果和水平接地之間的長度為正相關(guān)之間的關(guān)系。例如當(dāng)接地長度達(dá)到五十米時(shí)，電阻率能夠達(dá)到五百；當(dāng)接地長度達(dá)到八十米時(shí)，電阻率能夠達(dá)到兩千；因此在進(jìn)行架空輸電線路接地長度設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足使用的條件下，盡量的增長水平接地體的長度。

4 .結(jié)束語

隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，國家對(duì)于電力工程建設(shè)投資將會(huì)越來越多，架空輸電線路在電力工程中使用到范圍將會(huì)更大，全面的做好架空輸電線路的防雷設(shè)計(jì)將會(huì)更加重要。這就要求架空輸電線路技術(shù)人員在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，充分結(jié)合架空輸電線路運(yùn)行的實(shí)際環(huán)境，采取針對(duì)性的措施，提升架空輸電線路的防雷水平。

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