于傳維+王寧

摘 要

高壓輸電作為電力行業(yè)中的重要部分，對(duì)人們生產(chǎn)、生活具有重大影響意義，加強(qiáng)電力傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)化具有較為明顯的現(xiàn)實(shí)意義。高壓輸電線路的跳閘一般是雷擊導(dǎo)致，防雷保護(hù)、絕緣設(shè)置等問(wèn)題已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)學(xué)者的關(guān)注。本文對(duì)高壓輸電線路雷擊形式、形成原因及絕緣配置等進(jìn)行了充分分析，并從線路防雷評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，對(duì)安裝線路避雷設(shè)施等保護(hù)手段進(jìn)行了充分探討。

【關(guān)鍵詞】高壓輸電線路 防雷保護(hù) 絕緣配置

高壓輸電線路是電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，作為系統(tǒng)核心，其安全運(yùn)行的重要價(jià)值不容忽視。據(jù)報(bào)道，高壓輸電線路的跳閘事故中，雷擊原因?qū)е碌氖鹿收?0-70%，對(duì)電網(wǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定供電具有惡劣影響，一方面導(dǎo)致線路檢修作業(yè)工作量增加，另一方面對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裆睢⒐I(yè)生產(chǎn)造成困擾，同時(shí)雷電波容易侵入到變電站、發(fā)電廠位置處，進(jìn)而引起發(fā)電元件受損，導(dǎo)致更大的停電事故。為此，進(jìn)行高壓線路的防雷保護(hù)具有至關(guān)重要的影響作用，是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提。

1 高壓輸電線路雷擊原因分析

為了進(jìn)行充分的防雷保護(hù)作業(yè)，降低事故損失狀況，需要對(duì)高壓輸電線路的雷擊原因進(jìn)行合理分析，進(jìn)行有針對(duì)性的措施處理，方可保證防雷保護(hù)的正確進(jìn)行。

首先，避雷線保護(hù)角影響。國(guó)家對(duì)避雷線保護(hù)角具有相應(yīng)的規(guī)定要求，一般高壓輸電線路的安裝施工中，受施工人員、設(shè)計(jì)方案、重視程度等影響，對(duì)保護(hù)角考慮相關(guān)較少，導(dǎo)致角度過(guò)大引起的雷擊現(xiàn)象頻繁。其次，接地裝置的影響。接地裝置的作用在于過(guò)于強(qiáng)大的雷電流順利進(jìn)入地面，避免線路、設(shè)施的損壞。國(guó)內(nèi)接地裝置普遍采用碳鋼，但是受到碳鋼易受外界腐蝕，導(dǎo)致接地電阻增加，尤其使用導(dǎo)電混凝土施工，腐蝕更嚴(yán)重。雷擊時(shí)容易出現(xiàn)對(duì)應(yīng)雷電流無(wú)法順利流出的狀況，進(jìn)而對(duì)輸電線路造成安全威脅，甚至對(duì)操作人員帶來(lái)生命威脅。最后，絕緣子的影響。高壓輸電線路建設(shè)中，一般采用合成絕緣子、瓷絕緣子進(jìn)行施工。雷擊頻率過(guò)高地區(qū)，一般采用瓷絕緣子，但是檢測(cè)維護(hù)難度較大。合成絕緣子由于檢測(cè)便捷，雷擊頻率低地區(qū)應(yīng)用較多，進(jìn)而導(dǎo)致雷擊發(fā)生時(shí)線路安全隱患較高。

2 防雷保護(hù)措施分析

2.1 減低避雷線保護(hù)角

根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，雷電借助避雷線造成雷擊的概率相對(duì)較高，涉及因素較多，如現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、桿塔材質(zhì)和高度即避雷線保護(hù)角，上述諸多影響要素中，合理調(diào)整保護(hù)角是效果較為明顯的處理手段。

2.2 避雷器的安裝

線路避雷器安裝在輸電線路后，可保證雷擊狀況下，雷電流進(jìn)入對(duì)應(yīng)導(dǎo)線，隨之流到周邊桿塔中。借助分流耦合，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線電位提高的目的，可避免絕緣子閃絡(luò)的發(fā)生。一般避雷器安裝施工中，需要遵循下述原則：首先，避雷設(shè)置的安裝需要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境、設(shè)備條件、桿塔雷擊性質(zhì)等進(jìn)行設(shè)計(jì)確定。對(duì)于反擊相對(duì)較多的桿塔來(lái)說(shuō)，要在三相上都要安裝避雷器，并且相鄰的桿塔上也要進(jìn)行避雷器的安裝。而對(duì)于繞擊較多的桿塔來(lái)說(shuō)情況就比較簡(jiǎn)單，只需要在其一側(cè)安裝避雷器就可以起到良好的避雷效果。其次，在選擇避雷器時(shí)，要盡量選擇那些有間隙的避雷器。再者，在安裝避雷器時(shí)，一定要注意各部分連接的正確性與通暢性，在有條件的情況下還要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以確保安全性能。

2.3 加強(qiáng)輸電線路的日常維護(hù)

高壓輸電線路的日常維護(hù)作業(yè)中，需要相關(guān)責(zé)任部門進(jìn)行對(duì)應(yīng)線路檢修、周邊環(huán)境變化觀察，便于降低雷擊破壞的負(fù)面影響。另外，線路運(yùn)行維護(hù)中，相關(guān)部門需要對(duì)輸電線路進(jìn)行定期檢查巡視處理，需要注意雷雨季的加強(qiáng)維護(hù)工作，對(duì)以往雷擊經(jīng)驗(yàn)、周邊環(huán)境變化等進(jìn)行定期總結(jié)處理，充分加強(qiáng)預(yù)防工作的落實(shí)。

另一方面，建立輸電線路數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)當(dāng)?shù)馗鳁l線路的防雷措施、雷擊事故等進(jìn)行對(duì)應(yīng)記錄，便于實(shí)現(xiàn)歷年測(cè)量數(shù)據(jù)的整合對(duì)比分析，根據(jù)相應(yīng)規(guī)律趨勢(shì)等進(jìn)行防雷保護(hù)措施落實(shí)。加強(qiáng)線路管理工作的規(guī)劃建設(shè)，從源頭上加強(qiáng)新技術(shù)的落實(shí)，保證設(shè)計(jì)方案滿足對(duì)應(yīng)規(guī)定規(guī)范要求，加強(qiáng)安裝施工驗(yàn)收工作的強(qiáng)化處理，如抽查接地體的埋深是否達(dá)標(biāo)。

2.4 雷電屏蔽技術(shù)的研發(fā)

對(duì)高壓輸電線路的防雷保護(hù)研究中，可借助外部雷擊影響為研究對(duì)象，據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)雷擊跳閘事故中，繞擊導(dǎo)致的事故比例較高，為此，高壓線塔頂?shù)谋芾揍樤O(shè)計(jì)較為常見，一定程度上保護(hù)自身建筑設(shè)備將防繞擊轉(zhuǎn)變?yōu)榉婪磽?，?shí)現(xiàn)保護(hù)的目的；另外，在輸電線路、地面之間進(jìn)行預(yù)防電棒保護(hù)，可降低高壓輸電線路的繞擊率，保證線路防雷保護(hù)等級(jí)增加，從材料成本角度出發(fā)，一般不進(jìn)行全線屏蔽處理，在雷擊頻率較高地區(qū)設(shè)置該技術(shù)防護(hù)即可

3 高壓輸電線路的絕緣配置

現(xiàn)代高壓輸電線路中，由于電壓等級(jí)不斷增加，絕緣配置需要進(jìn)行優(yōu)化處理。首先，絕緣配置中，對(duì)瓷絕緣子、玻璃絕緣子、合成絕緣子進(jìn)行合理選取。實(shí)際鋪設(shè)中，由于高壓輸電線路大跨越高桿塔地段、塔頂位置較高、落雷幾率變大以及繞擊電流最大幅值增大等因素，雷擊發(fā)生率會(huì)增加，導(dǎo)致高壓輸電線路跳閘率增加。為了降低跳閘事故的發(fā)生，可在塔頂進(jìn)行絕緣子增設(shè)處理，保證與地線的間距增加，從而提高線路的絕緣性能，一定程度上降低了雷擊頻率的增加。另一方面，絕緣配置中，還可借助空氣介質(zhì)實(shí)現(xiàn)耐雷擊程度。借助空氣間隙實(shí)現(xiàn)絕緣保護(hù)，是現(xiàn)階段絕緣保護(hù)研究的新方向，受實(shí)際成本限制，空氣介質(zhì)為主的絕緣器材研究仍處于發(fā)展初期，其發(fā)展空間較為廣闊。

4 結(jié)語(yǔ)

電力發(fā)展與大眾生活、生產(chǎn)息息相關(guān)，高壓輸電作為電力行業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其線路運(yùn)行質(zhì)量、防雷保護(hù)等均屬于電力行業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注部分。高壓輸電線故障中，雷擊跳閘事故頻率較高，必須加強(qiáng)對(duì)應(yīng)防雷保護(hù)處理，借助科學(xué)有效、經(jīng)濟(jì)合理的方法進(jìn)行保護(hù)作業(yè)。加強(qiáng)對(duì)當(dāng)?shù)刂苓叚h(huán)境、氣候規(guī)律的分析，制定對(duì)應(yīng)架設(shè)線路方案，避免大面積停電事故帶來(lái)的生活不便和經(jīng)濟(jì)損失等狀況。綜上，高壓輸電線路的防雷保護(hù)具有重大社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義，是維持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)效益穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須加強(qiáng)線路設(shè)計(jì)、安裝施工、維護(hù)保養(yǎng)等工作的全面落實(shí)。

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作者單位

1.國(guó)網(wǎng)聊城供電公司 山東省聊城市 252000

2.聊城大學(xué)東昌學(xué)院 山東省聊城市 252000