摘要：隨著技術(shù)的發(fā)展我國(guó)的電網(wǎng)線路變得越來越復(fù)雜，涉及的領(lǐng)域也是十分廣泛，因此保證電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性是十分重要的。高壓輸電線路很容易受到外界的影響，就需要進(jìn)行防雷等措施的設(shè)置，才能確保其安全輸送電壓。

　　關(guān)鍵詞：電力工程;輸電線路;雷擊危害

　　1.1輸電線路合理選擇路徑

　　雷電發(fā)生的頻率與輸電線路所處的地理位置、地貌、降水量、雨季雷暴日等環(huán)境特征有關(guān)。在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，通過對(duì)氣象資料的搜集和分析，在線路規(guī)劃時(shí)避開山谷、水域上方及周邊以及盆地等雷電頻發(fā)區(qū)域，能夠有效降低被雷電擊中的可能性。

　　1.2正確的防雷措施

　　目前輸電線路的防雷保護(hù)措施主要通過架設(shè)避雷線，降低接地電阻，安裝線路型避雷器，增設(shè)耦合地線以及提高絕緣等級(jí)等幾種手段。架設(shè)避雷線和安裝避雷器是輸電線路防雷保護(hù)有效的措施。[1]輸電線路合理選擇路徑后，為了減弱雷電帶來的電磁場(chǎng)、強(qiáng)電流以及熱效應(yīng)造成的危害，在輸電線路安裝避雷器和避雷線，將雷擊釋放的電流引向接地保護(hù)系統(tǒng)，保護(hù)輸電線路免遭損壞。不同的電壓等級(jí)輸電線路的避雷器和避雷線的選擇與雷擊放電強(qiáng)度、雷電流峰值及防雷保護(hù)裝置整定電流有關(guān)，也和輸電線路接地保護(hù)系統(tǒng)的接地電阻、避雷線接地電阻等參數(shù)有關(guān)。

　　1.3安裝繼電保護(hù)裝置

　　采取各種措施雖能有效地降低雷擊事件發(fā)生的頻率，保護(hù)輸配電設(shè)備免遭損壞，但雷電這一自然現(xiàn)象有著極大的偶然性。為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，還需安裝繼電保護(hù)裝置，縮小雷擊事件波及范圍、降低斷電可能性，提高電力系統(tǒng)故障自愈性。確保當(dāng)雷擊事故發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，輸電線路能自動(dòng)合閘供電。

　　1.4“疏導(dǎo)式”防雷保護(hù)

　　目前各種防雷措施的核心思想是盡可能提高線路的耐雷水平，減少雷擊跳閘率。我國(guó)把線路雷擊跳閘率作為考核電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要指標(biāo)，也即是“堵塞型”防雷保護(hù)方式，這種方式在電源點(diǎn)稀少，電網(wǎng)網(wǎng)架薄弱的情況下是合適的，但實(shí)際中投資巨大，且技術(shù)上難以實(shí)施。因此，一些防雷研究專家又提出間隙防雷這種“疏導(dǎo)型”防雷保護(hù)方式，其核心思想是允許運(yùn)行線路有一定的雷擊跳閘率，采用間隙裝置并聯(lián)于絕緣子上，以定位雷電閃絡(luò)路徑，疏導(dǎo)工頻電弧，避免絕緣子損壞，雖有雷擊閃落，但重合閘能夠成功，就不必?fù)?dān)心線路的雷擊事故。

　　2輸電線路的防雷設(shè)計(jì)

　　2.1優(yōu)化避雷線設(shè)計(jì)

　　對(duì)輸電線路的避雷線進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)可以有效降低其遭受雷擊的概率。在線路設(shè)計(jì)中，對(duì)于避雷線的設(shè)計(jì)需要參照桿塔的高度與保護(hù)角等要素。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)線路所在地區(qū)的實(shí)際情況對(duì)桿塔的高度與保護(hù)角角度進(jìn)行調(diào)整。此外，避雷線應(yīng)設(shè)計(jì)在導(dǎo)線上方，導(dǎo)線全線都需要設(shè)置避雷線，避雷線與地面相接。在一些夏季多雨多雷電的地區(qū)尤其是山區(qū)中，要設(shè)置雙避雷線，這樣可以對(duì)雷電進(jìn)行雙重隔離，提升線路的安全性。

　　2.2應(yīng)用避雷器

　　避雷器對(duì)于輸電線路的豎向線路防雷保護(hù)發(fā)揮著重要作用，當(dāng)避雷器的電壓低于桿塔與導(dǎo)線電位差時(shí)，避雷器會(huì)進(jìn)行自動(dòng)分流，以避免絕緣子閃絡(luò)問題。在當(dāng)前避雷器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，氧化鋅避雷器逐漸得到了推廣和應(yīng)用，其可以對(duì)感應(yīng)雷過電壓起到很好的一直作用，且質(zhì)量較好，所以其開始逐漸取代傳統(tǒng)的普通避雷器。[2]氧化鋅避雷器對(duì)絕緣子的絕緣層增加了防弧金具，使引起閃絡(luò)的位置處在防護(hù)金屬和絕緣子的貼膠之間，所以對(duì)于保護(hù)高壓線路斷線問題具有良好的效果。

　　2.3自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置

　　在輸電線路的防雷設(shè)計(jì)中，設(shè)置自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置是較為常見的設(shè)計(jì)方法之一，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)工程所在地區(qū)的降雨及雷電情況進(jìn)行前期勘察，針對(duì)當(dāng)?shù)靥鞖馇闆r需求對(duì)自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)并在安裝時(shí)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)調(diào)試，以此確保輸電線路在遭遇雷電閃絡(luò)后可以進(jìn)行自動(dòng)重合，保證線路的正常運(yùn)行，降低因雷擊造成的停電事故的發(fā)生概率。

　　2.4增加絕緣子

　　在線路防雷設(shè)計(jì)中，對(duì)于線路絕緣設(shè)計(jì)也是有相關(guān)規(guī)定的，以110kV線路為例，如果線路所處地區(qū)的海拔低于1000m，其絕緣子數(shù)量應(yīng)為8片左右;如果檔距過大或是桿塔高于了40m，那么，絕緣子數(shù)量應(yīng)按照每增加10m加裝1片的標(biāo)準(zhǔn)來確定。

　　3防雷技術(shù)的應(yīng)用

　　3.1避開落雷密度偏大的區(qū)域

　　桿塔處于復(fù)雜的野外環(huán)境中，導(dǎo)致輸電設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障的原因以及故障的部位和形式極其繁雜，據(jù)電力運(yùn)行部門提供的臺(tái)賬數(shù)據(jù)表明輸電線路50%以上的事故都由雷擊造成的。因此應(yīng)基于前文所述對(duì)輸電線路所處區(qū)域氣象數(shù)據(jù)的分析，避免架空線路路徑穿越地表水域、峽谷等高危地段。當(dāng)輸電線路經(jīng)由平原與丘陵地帶時(shí)，雷電會(huì)以直擊雷的方式擊中輸電線路或基礎(chǔ)設(shè)施造成輸電線路反擊，因此應(yīng)在滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求的前提下，盡量降低輸電線路的沖擊接地電阻。而在雷雨多發(fā)的山區(qū)，在避開落雷密度較大區(qū)域的同時(shí)，應(yīng)通過安裝避雷線提高輸電線路的絕緣性能以減小被雷電繞擊引發(fā)故障的概率。

　　3.2避雷保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　避雷線的主要作用是將因雷擊放電產(chǎn)生的強(qiáng)電流引入地下，避免線路發(fā)生閃絡(luò)和擊穿絕緣子。為了保護(hù)輸電線路免遭雷擊，220～750kV線路應(yīng)全線架設(shè)雙避雷線。110kV線路可沿全線架設(shè)避雷線，在山區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)應(yīng)架設(shè)雙避雷線。在中低壓輸電線路，在雷擊事件發(fā)生概率較大的區(qū)間配備避雷線。同時(shí)，還需要在線塔頂部以及變電設(shè)施等處設(shè)置避雷針，將雷電過電流引向接地裝置，泄放大地。對(duì)于雷害高發(fā)區(qū)，地閃密度較大，雷害情況嚴(yán)重等地區(qū)的高壓架空輸電線路還可采用單獨(dú)設(shè)計(jì)引雷塔進(jìn)行防雷，引雷塔塔頭上的可控避雷針高出被保護(hù)物的突出地位，形成負(fù)保護(hù)角，將雷云放電通道引向自身，然后通過引下線和接地裝置將雷電流泄入大地，引雷塔防雷效果好且保護(hù)范圍大。

　　3.3強(qiáng)化防雷裝置和避雷線以及接地網(wǎng)的分流作用

　　防雷系統(tǒng)主要依靠分流雷電流保障輸電線路的正常運(yùn)行，而避雷線與避雷器能夠在泄放雷電流大小，取決于系統(tǒng)接地電阻的大小，接地電阻越小，防雷性能越好。對(duì)于山地土壤電阻較高區(qū)域一般可將具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的降阻劑敷設(shè)于接地網(wǎng)絡(luò)周邊，改善接地網(wǎng)絡(luò)的引流效果。[3]對(duì)于桿塔接地裝置，可根據(jù)土壤電阻率將接地裝置加大一級(jí)使用或采用新型的石墨接地材料代替常規(guī)圓鋼接地，以降低接地電阻保證接地裝置可靠性。

　　3.4降低雷擊所引發(fā)的故障的影響

　　雷擊輸電線路造成大面積停電的后果很嚴(yán)重，為了降低雷擊失壓的可能性在環(huán)境條件不允許采用降低接地電阻的技術(shù)方法時(shí)，可在線路下架設(shè)耦合地線代替，利用其起到分流作用。其次在設(shè)計(jì)輸電線路的二次回路時(shí)，根據(jù)防雷需要設(shè)置繼電保護(hù)裝置，在系統(tǒng)因感應(yīng)過電壓瞬時(shí)性故障等引發(fā)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)時(shí)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別故障原因并自動(dòng)重合閘，避免因雷擊導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間斷電。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的今天，我國(guó)對(duì)于電能的需求量也在不斷提升，這就對(duì)輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求。在輸電線路的各類影響因素中，雷擊災(zāi)害對(duì)于線路造成的損傷是十分嚴(yán)重的，甚至有可能引起較大規(guī)模安全事故。所以電力企業(yè)應(yīng)不斷加強(qiáng)對(duì)輸電線路的防雷安全設(shè)計(jì)，通過采取具有針對(duì)性的有效措施，降低線路遭受雷擊的概率。

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