張熙

摘 要：本文簡單介紹了輸電線路中幾種常見的雷擊形式，分析了當(dāng)前電網(wǎng)防雷技術(shù)措施，針對電網(wǎng)防雷新技術(shù)以及改進措施進行了深入研究分析，結(jié)合本次研究，發(fā)表了一些建議看法，希望對輸電線路防雷技術(shù)的應(yīng)用起到一定的參考和幫助，提高防雷技術(shù)應(yīng)用的有效性，提升輸電線路整體防雷水平，保證電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，促進我國電力行業(yè)的發(fā)展進步。

關(guān)鍵詞：輸電線路 防雷技術(shù) 應(yīng)用 雷擊電流

中圖分類號：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（a）-0065-02

雷電在地球上較為常見，從古至今，人們一直沒有中斷對雷電的研究和探索，付出了大量的努力，并取得了卓越的成果。隨著我國社會的發(fā)展進步，用電需求不斷加大，很大程度上促進了電力行業(yè)的發(fā)展進步，當(dāng)前輸電線路不管在數(shù)量方面，還是在規(guī)模方面都有了極大的改善和提高。現(xiàn)階段人們對于供電的安全性以及穩(wěn)定性要求越來越高，在配電網(wǎng)中，電纜有著十分廣泛的應(yīng)用。架空輸電線路屬于電力系統(tǒng)主要組成結(jié)構(gòu)，但是因為線路長期暴露于自然中，因此比較容易受到外界環(huán)境因素的干擾和影響，出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象，最終導(dǎo)致供電中斷，在這些外界環(huán)境中，雷擊屬于最主要的影響因素，想要保證供電的穩(wěn)定性和安全性，就必須要在輸電線路中加大對防雷技術(shù)的應(yīng)用力度，本文就此進行了研究分析。

1 輸電線路幾種常見雷擊形式

雷擊現(xiàn)象主要是雷云電荷大量宣泄至大地而出現(xiàn)的，如果雷電作用在輸電線路，會出現(xiàn)有沖擊過電壓情況，因為這種過電壓現(xiàn)象由雷電引起，因此也可以稱之為大氣過電壓。常見的大氣過電壓有兩種形式，一種是直擊雷過電壓，雷電直接作用在輸電線路，另一種是感應(yīng)雷過電壓，當(dāng)雷擊出現(xiàn)在所輸電線路附近，周邊的電磁場將會出現(xiàn)劇烈波動，輸電線路以及輸電設(shè)備會因為電磁感應(yīng)進而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，最終出現(xiàn)感應(yīng)雷過電壓現(xiàn)象，一般感應(yīng)過電壓幅值不會超過500kV，只會危害到35kV以下輸電線路。因為轄區(qū)內(nèi)輸電線路以100kV為主，因此，雷害一般為直擊雷過電壓。直擊雷過電壓在桿塔頂部較為常見，另外，也會出現(xiàn)在導(dǎo)線以及避雷線檔距中央位置。直擊雷過電壓可以分為反擊雷過電壓以及繞擊雷過電壓2種形式。

1.1 反擊雷過電壓

當(dāng)線路桿塔以及避雷線受到雷擊時，在雷擊點阻抗位置，會很大程度上提高雷電流對地電位，一旦線路絕緣沖擊放電電壓低于雷擊點與導(dǎo)線之間所產(chǎn)生的電位差時，將會出現(xiàn)導(dǎo)線閃絡(luò)現(xiàn)象，進而出現(xiàn)過電壓，因為桿塔以及避雷線的電位值大于導(dǎo)線，因此，這種現(xiàn)象也可以稱之為反擊雷過電壓。

1.2 繞擊雷過電壓

繞擊雷過電壓主要是指雷電繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線或者導(dǎo)線直接被雷電擊中，導(dǎo)線上會出現(xiàn)有過電壓現(xiàn)象，因此也可以稱之為繞擊雷過電壓。

2 當(dāng)前電網(wǎng)防雷技術(shù)措施

2.1 全線架設(shè)避雷線

輸電線路中最基本的防雷措施就是架設(shè)避雷線，通過這種方式，能夠顯著降低輸電線路絕緣過電壓幅值。一旦雷電直接作用于輸電線路，雷電流會從避雷線中流入大地，因為接地電阻值大小存在一定的差異性，導(dǎo)致桿塔頂部的電位存在一定的差異。在35kV輸電線路中，避雷線一般不會施加在全部線路中，為充分發(fā)揮出避雷線的防雷效果，對地區(qū)35kV輸電線路改造升級，采用全線架設(shè)避雷線方式，提高防雷效果，降低線路出現(xiàn)雷擊的可能。但是這種方式在實際應(yīng)用中存在較大的局限性，單避雷線在邊導(dǎo)線角方面有著極大的保護角，但是對于兩邊相的保護效果不是十分理想，兩邊相比較容易受到雷擊危害。在相同桿塔類型以及接地電阻值情況下，通過雙避雷線的方式所取得的防雷效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于單避雷線防雷效果。

2.2 降低桿塔接地電阻

輸電線路防雷效果與桿塔接地電阻有著非常密切的聯(lián)系性，當(dāng)桿塔遭受雷擊時，其中一部分雷電流會通過避雷線流入相鄰桿塔，另一部分雷電流會經(jīng)過桿塔進入大地。桿塔接地電阻存在一定的暫態(tài)性，可以借助沖擊接地電阻表示。也就是說，通過降低桿塔接地電阻的方式，可以顯著降低桿塔頂部電位，進而使線路的防雷效果得到提高。在輸電線路中引入長效型非金屬石墨接地極，針對部分土壤電阻率較高地區(qū)更換新的接地極，將更換前后兩種接地電阻對比，電阻值降低幅度4～6Ω，實現(xiàn)了對桿塔接地電阻的有效控制。

2.3 安裝線路氧化鋅避雷器

這種避雷器有兩種形式，一種是無間隙串型，另一種是串聯(lián)間隙型。將線路氧化鋅避雷器安裝在輸電線路中，其運行效果良好，線路防雷水平得到了顯著的提高。無間隙串型避雷器在實際安裝過程中只需要直接在導(dǎo)線上，借助氧化鋅電阻片實現(xiàn)對絕緣子串的有效保護，在沖擊能量吸收方面的可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于帶串聯(lián)間隙型避雷器。同時不存在放電延時以及分散性。帶串聯(lián)間隙避雷器有純空間間隙以及固定間隙兩種形式，這種避雷器不會承受工頻電壓的影響，只有在雷電過電壓情況下才會處于工作狀態(tài)，有著較高的電阻片荷電率，可以顯著降低雷電沖擊殘壓，在實際應(yīng)用中有著極高的可靠性，使用壽命長。避雷器在實際應(yīng)用中也存在一定的局限性，需要定期拆除進行性能測試，如果電網(wǎng)中避雷器的安裝數(shù)量較多，將會在很大程度上增加維護管理工作難度。另外，這種避雷器很難實現(xiàn)對線路整體的有效保護，僅對安裝位置桿塔有著較好的保護效果。

3 電網(wǎng)防雷新技術(shù)以及改進措施

3.1 不平衡絕緣方式防雷

第一，單回三角排列線路，主要是應(yīng)用“差絕緣”技術(shù)，35kV系統(tǒng)接地電流小，可以在短時間內(nèi)運行單相接地，減少三相絕緣子其中一相絕緣子數(shù)量，在相間建立絕緣差，當(dāng)線路遭受雷擊時，如果雷擊電流強度較大，超過線路防雷水平，那么閃絡(luò)現(xiàn)象會首先出現(xiàn)在差異相，出現(xiàn)單相接地。這種形式就相當(dāng)于在雷擊瞬間，存在有避雷線以及差異相導(dǎo)線兩條避雷線，都處于接地狀態(tài)，進而提高線路防雷效果。應(yīng)用這種技術(shù)，可以將線路的整體防雷效果提高約24%。

第二，單塔雙回線路，很多輸電線路在選擇防雷技術(shù)時，應(yīng)用單塔雙回架線方式，這種防雷技術(shù)可以在一定程度上節(jié)約防雷成本，但是在雷擊情況下單塔雙回線路容易出現(xiàn)同時跳閘現(xiàn)象。當(dāng)前很多線路應(yīng)用不平衡絕緣方式提高線路防雷水平，這種技術(shù)主要是指在一個回路中應(yīng)用正常絕緣方式，另一條回路中適當(dāng)降低線路絕緣水平，比如減少絕緣子片。當(dāng)雷擊現(xiàn)象出現(xiàn)時，閃絡(luò)現(xiàn)象首先會出現(xiàn)在絕緣水平較低線路，閃絡(luò)之后的導(dǎo)線相當(dāng)于直接接地，通過這種方式，提高整個線路防雷水平，保證電網(wǎng)運行的安全可靠性。

3.2 限流式先導(dǎo)放電避雷針

限流式先導(dǎo)放電避雷針，在雷云電場作用下，限流先導(dǎo)放電避雷針可以增加避雷針虛擬高度，引導(dǎo)雷電擊落在避雷針上，這種技術(shù)彌補了傳統(tǒng)避雷針存在的“側(cè)擊”等現(xiàn)象。另外，還能顯著降低雷電電流流入大地后的感應(yīng)過電壓水平。

4 結(jié)語

雷擊現(xiàn)象存在較大的分散性以及隨機性，很難提前控制雷擊點以及雷電參數(shù)，雷擊線路跳閘事故的分析存在較大的難度，在這種情況下，非常容易導(dǎo)致線路因為雷擊出現(xiàn)故障，影響電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性。因此，想要應(yīng)用新的防雷技術(shù)，必須要先對地區(qū)地理、氣象等方面情況進行詳細(xì)分析調(diào)查，同時了解線路運行實際情況，計算線路防雷水平，綜合考慮這些方面因素，采取針對性的防雷改進措施，提高線路防雷水平，為電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性打下良好的基礎(chǔ)。

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