徐繼亮

摘要：由于架空輸電線路的線路長度較長，桿塔數(shù)量較多，途徑的地形復(fù)雜，常常經(jīng)過雷暴多發(fā)區(qū)段，所以對于架空輸電線路的防雷措施進(jìn)行研究，具有重要的意義。本人結(jié)合設(shè)計(jì)手冊及設(shè)計(jì)規(guī)范對絕緣配合與防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要分析，因此，本文就架空輸電線路防雷技術(shù)研究進(jìn)行了分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;防雷技術(shù);分析報(bào)告

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)的防雷結(jié)構(gòu)也得到了有效的完善，電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行能夠?yàn)槿藗儙矸€(wěn)定的供電，因此電力系統(tǒng)的安全程度也成為了人們?nèi)找骊P(guān)心的重點(diǎn)之一，然而受其他因素影響，電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行仍然存在著許多挑戰(zhàn)，除電力機(jī)械故障和電力系統(tǒng)故障外，許多其他因素也能夠嚴(yán)重的影響電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，其中之一就是雷害因素，雷擊能夠影響電力系統(tǒng)正常的安全運(yùn)行，為了應(yīng)對雷害對電力設(shè)施的影響，世界各個(gè)國家都對保護(hù)電力系統(tǒng)投入了大量的人力物力進(jìn)行研究，其中之一的研究方向就是從絕緣配合方面入手預(yù)防雷害，本文以架空輸電線路絕緣配合與防雷設(shè)計(jì)為探討內(nèi)容，提出防雷建議，并對該觀點(diǎn)加以分析。

一、故障的主要類型

一種為雷直擊桿塔故障，由于架空輸電線路的日常運(yùn)行維護(hù)的需要，在長長的線路走廊中，經(jīng)常會(huì)跨越低壓線路、通訊線路、公路、江河、樹木等，需要將桿塔建設(shè)的盡量高一些，這樣有利于日常的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。桿塔的高度比較高，又獨(dú)立的聳立在荒野上，很容易遭受到雷擊現(xiàn)象。當(dāng)雷電擊中桿塔，并且瞬間擊穿絕緣子時(shí)，就會(huì)造成單相接地的線路跳閘故障。二種為雷直擊導(dǎo)線故障，雷電繞過避雷線的屏蔽作用，擊中導(dǎo)線，使得絕緣子發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，引發(fā)線路跳閘故障，這種閃絡(luò)故障也叫繞擊閃絡(luò)故障。三種為雷擊線路周邊故障，雷擊過程中，擊中架空輸電線路周邊區(qū)域時(shí)，可能造成架空輸電線路形成瞬時(shí)間的感應(yīng)過電壓，過大的感應(yīng)過電壓產(chǎn)生極大的電荷量，擊穿絕緣子，造成絕緣子閃絡(luò)故障。

二、雷擊跳閘影響因素分析

1.線路回?cái)?shù)

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，在所有檢修的83條、5776.611km線路中，單回路線路共發(fā)生15次雷擊跳閘，其中13次繞擊，2次反擊，雷擊跳閘率每百公里0.525次;雙回路線路共發(fā)生2次雷擊跳閘，其中1次繞擊，1次反擊，雷擊跳閘率百公里0.068次。由此數(shù)據(jù)可見，同塔情況下，無論是雷擊跳閘次數(shù)還是雷擊跳閘率，雙回路線路都明顯少于單回路線路，但是雷擊的不確定性和不可預(yù)測性，依然使雷擊跳閘率存在極大的不可控性。除此之外，在2017年中，共發(fā)生3次雷擊同跳，重合閘成功率100%。

2.塔型

根據(jù)省運(yùn)檢分公司的數(shù)據(jù)顯示，到2017年11月為止，在所有架空輸電線中，220kV～1000kV線路共計(jì)83條，長度總計(jì)5776.611km，塔型以耐張桿塔、直線桿塔為主，其中耐張桿塔3168基，直線桿塔13083基，前者共發(fā)生雷擊跳閘5次，后者12次，考慮到桿塔建設(shè)基數(shù)相差較大的實(shí)際情況，所以耐張桿塔與直線桿塔發(fā)生雷擊跳閘次數(shù)不能進(jìn)行單純比較，由此得出的易受雷擊跳閘結(jié)論存在一定的片面性。

3.安全技術(shù)措水平有限

一些配電線路裝置還無法契合相關(guān)設(shè)計(jì)的有關(guān)條例標(biāo)準(zhǔn)，沒有按照現(xiàn)實(shí)的規(guī)定裝配針對性的防雷設(shè)備，一些10kV配電線路裝置在接地設(shè)計(jì)過程中，務(wù)必要全方位考量防雷的安全手段，或者還沒有按照區(qū)域性劃分的特征來推行具有針對性的防雷對策建議。

4.擇選普通型合成絕緣子所產(chǎn)生的問題

相關(guān)的工作人員在擇選絕緣子類型的過程之中，通常都會(huì)由于合成絕緣子養(yǎng)護(hù)及核驗(yàn)強(qiáng)度不高，所以主網(wǎng)線路在多雷的范圍會(huì)運(yùn)用諸多普通型合成絕緣子。因?yàn)楹铣山^緣子的兩側(cè)都壓環(huán)，導(dǎo)致出現(xiàn)部分的空氣縫隙，讓它的防御雷擊的能力比相同類型裝配高度的瓷絕緣子要低。按照有關(guān)的條例規(guī)定，可以知道，在雷擊頻頻發(fā)生的空間范圍，普通合成絕緣子不適用。

三、線路防雷的技術(shù)措施

1.搭設(shè)避雷線

搭設(shè)避雷線是輸電線路之中，防御雷擊萬體的關(guān)鍵手段之一。通常來說，避雷線的首要效用就體現(xiàn)在避免雷直擊到導(dǎo)線之中，而且還具備分散電流方面的效用，由此降低經(jīng)由桿塔的雷電流，同時(shí)拉低塔頂?shù)碾娢?。相關(guān)的電力工作者有效地利用對導(dǎo)線的耦合效用，能夠在很大程度上降低線路絕緣子的整體電壓;由此產(chǎn)生對導(dǎo)線的屏蔽方面的效用還可以有效地減少流經(jīng)導(dǎo)線過程中的過電壓。一般而言，線路之中的電壓越大，運(yùn)用其避雷線所呈現(xiàn)的結(jié)果就越符合預(yù)期，同時(shí)避雷線所需要的投入成本不高，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)有關(guān)的條例指明，220kV之上電壓層級的輸電線路務(wù)必要提供全線搭建避雷線處理，而在110kV的線路之中通常也需要提供全線搭設(shè)避雷線處理。不僅如此，致力于有效地提升避雷線對導(dǎo)線的抗干擾成效，降低繞擊的比重，避雷線導(dǎo)線的保護(hù)角一定要盡可能地低，如在500kV或以上的超高壓情況之下，相關(guān)的工作人員都需要搭設(shè)好一系列的雙避雷線，保護(hù)角通常處在15?之下。在一些偏遠(yuǎn)的山地丘陵地區(qū)，還需要運(yùn)用小的保護(hù)角。

2.減少桿塔接地的電阻

對于普通的桿塔，相關(guān)的工作人員去減少桿塔接地電阻，這就是為了有效地提升電力線路的耐雷水準(zhǔn)，避免出現(xiàn)反擊等問題，通常這也是比較常見的一種防雷手段。土壤電阻率比較低的區(qū)域，相關(guān)的工作人員需要全面地運(yùn)用桿塔自然電阻，選取和線路彼此平行的地線手段，地線和導(dǎo)線的耦合效用能夠在很大程度上減小絕緣子串之中的電壓數(shù)值，讓防控雷擊問題的能力上升。一般來說，如果土壤的電阻率相對很高，該地域就可以運(yùn)用部分的降阻劑，在運(yùn)用完降阻劑之后，此時(shí)的接地電阻會(huì)伴不斷地減少，同時(shí)因?yàn)槠鋚H值通常浮動(dòng)在7.7～8.6區(qū)間，部分展現(xiàn)出了中性略偏堿的屬性，由此就會(huì)對接地體產(chǎn)生一定的鈍化維護(hù)效用，所以通常狀況下不會(huì)產(chǎn)生侵蝕方面的問題。值得注意的是，對于部分正處在地勢高低起伏，即地面不平坦的區(qū)域，其接地電阻通常都來自高等級線路的桿塔。相關(guān)的工作人員都在逐步地運(yùn)用一項(xiàng)較為先進(jìn)化的接地模塊，其高效地提升了接地體的整體空間，由此就能很好地優(yōu)化了接地電的最終成效。

3.合理規(guī)劃輸電線路的錄井

通過合理對輸電線路的路徑進(jìn)行規(guī)劃，可以有效防止雷擊現(xiàn)象的發(fā)生。因此，在實(shí)際進(jìn)行高壓輸電線路建設(shè)之前，應(yīng)該做好實(shí)地考察工作，根據(jù)外界環(huán)節(jié)因素，如對當(dāng)?shù)氐牡乩?、氣候、生活條件等進(jìn)行綜合考慮，然后形成一個(gè)最優(yōu)方案，降低雷擊發(fā)生的可能性。雖然當(dāng)前對雷擊現(xiàn)象的研究還處于進(jìn)行階段，還無法完全摸清雷擊的發(fā)生規(guī)律，但憑借工作人員多年的經(jīng)驗(yàn)，還是可以判斷出哪些地方發(fā)生雷擊的可能性會(huì)高一些。在進(jìn)行線路設(shè)計(jì)的過程中，可以避免在這些位置架設(shè)高壓線路，降低線路遭受雷擊的可能性。例如上風(fēng)向的風(fēng)口地帶、茂密的森林、大型水庫等都是雷擊現(xiàn)象頻繁發(fā)生的地方，在架設(shè)高壓線路的過程中，應(yīng)該盡量避開這些區(qū)域，最大程度避免雷擊現(xiàn)象的發(fā)生，還應(yīng)該盡量避開重冰區(qū)和微氣象區(qū)。

結(jié)束語

造成架空輸電線路受到雷擊而誘發(fā)跳閘問題的誘因極其地豐富，同時(shí)也具備不小的繁雜程度，輸電線路防雷手段的設(shè)置即使得線路防雷效果的最大化，最終減少線路出現(xiàn)雷擊跳閘的整體筆者。因此，在實(shí)際的線路桿塔設(shè)計(jì)、運(yùn)行、改造過程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，具體問題具體分析，探求和實(shí)施一個(gè)最優(yōu)的防雷方案。同時(shí)在架空輸電線路運(yùn)維過程中，充分利用雷電定位系統(tǒng)等新技術(shù)、新方法，進(jìn)行雷擊故障點(diǎn)的輔助查找，將可以起到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]王陽，竇旭.架空輸電線路防雷與接地技術(shù)研究[J].商品與質(zhì)量，2016（50）：66.

[2]張海鷹，錢文海，崔辰.高壓架空輸電線路的防雷技術(shù)探討[J].山東氣象，2014（2）：45-47.