送電線路綜合防雷措施探析

吳永軍

國(guó)家電網(wǎng)赤峰供電公司，內(nèi)蒙古赤峰 024000

送電線路桿塔一般高出地面十多米或數(shù)十米，暴露在曠野或高山之上。一條線路的長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)百公里，所以受雷擊的機(jī)會(huì)是很多的。為保證供電安全，應(yīng)當(dāng)采取可靠的防雷保護(hù)措施。根據(jù)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的合理和可能性，來(lái)進(jìn)行防雷措施設(shè)置。

我公司的送電線路共有一千一百余公里，所有的線路都具備一定的防雷裝置，保證了線路的安全供電。但由于分布在近六百公里維護(hù)半徑區(qū)域內(nèi)，地形地貌復(fù)雜，氣象條件不一，所以也多次發(fā)生雷擊閃絡(luò)，造成線路跳閘。為此我們對(duì)每一次的雷害事故進(jìn)行了深入的分析和總結(jié)，對(duì)跳閘線路的各個(gè)方面情況進(jìn)行了比較，并根據(jù)不同的實(shí)際情況采取了相應(yīng)的防雷害措施，使送電線路的雷害事故不斷降低。以下就是我局綜合運(yùn)用送電線路防雷措施的具體過(guò)程。

1 送電線路雷害情況分析

1.1 雷擊跳閘分析

送電線路遭受雷擊的事故主要有以下四個(gè)方面的原因：一是絕緣子擊穿，二是架空地線的元嬰，三十由于雷擊時(shí)產(chǎn)生的雷電流大小原因，第四就是由于線路桿塔接地電阻值大。分析輸電線路的跳閘，我們應(yīng)該從以上的幾個(gè)方面分別進(jìn)行分析研究、制定對(duì)策。

1.1.1 送電線路繞擊成因分析

我們研究后發(fā)現(xiàn)輸電線路地形地貌已經(jīng)線路本體的設(shè)計(jì)呼稱(chēng)高、保護(hù)角、等等因素都是造成輸電線路跳閘的原因，在丘陵山區(qū)等地形的輸電線路要比在平原地區(qū)的線路跳閘綠更好，基本上3 ～4 倍的關(guān)系，在山區(qū)我們的輸電線路經(jīng)常需要整體跨越兩座山的大溝、大坎不免會(huì)出現(xiàn)一些檔距過(guò)大、高低差過(guò)大的現(xiàn)象，這也正式線路被雷擊的一些具體的原因，同事一些地區(qū)的雷電往往較為集中地會(huì)爆發(fā)，這樣此區(qū)段就更會(huì)經(jīng)常地發(fā)生所謂的線路繞擊從而造成線路跳閘。

1.2 將近幾年赤峰供電公司遭受雷擊進(jìn)行一下具體分析。

我市位于蒙古高原向遼河平原過(guò)渡的地帶，地理環(huán)境復(fù)雜多樣，高原、山地、平原、丘陵、盆地俱全，既有崇山峻嶺，又有河谷平川；既有浩瀚的沙地，又有廣袤饒無(wú)際的天然森林、草原和肥沃的良田，整體地貌屬山地丘陵區(qū)；氣候?qū)僦芯暥葴貛?nèi)陸季風(fēng)氣候；通過(guò)對(duì)遭受雷擊桿塔的接地電阻測(cè)量結(jié)合對(duì)桿塔地理位置的分析，我們可以判斷發(fā)生的繞擊雷害少于直擊雷害的次數(shù)，桿塔遭受雷擊的情況完全符合兩種雷擊閃絡(luò)的特點(diǎn)。

2 常用防雷措施及其特點(diǎn)

根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定及國(guó)內(nèi)外防雷工作的實(shí)際情況，架空輸電線路的防雷基本上有以下幾種，在這里簡(jiǎn)要進(jìn)行一下介紹。

2.1 架設(shè)避雷線

在我國(guó)大部分地區(qū)基本上都是采用架設(shè)避雷線的方法來(lái)進(jìn)行防雷，這也是得到很多單位、專(zhuān)家認(rèn)可的一種最有效、最善于解決問(wèn)題的防雷手段。它有效的防止了雷電直接擊中導(dǎo)線，同時(shí)還具分流作用。

2.2 安裝避雷針

安裝避雷針也是一種較為常見(jiàn)和見(jiàn)效的防雷手段。但是大家要注意，用避雷針?lè)览孜覀円苊庥捎诒芾揍樁鴮?dǎo)致雷擊概率增大；同時(shí)它的保護(hù)范圍相對(duì)于避雷線小很多；同時(shí)也存在這一些危害。

2.3 加強(qiáng)線路絕緣

在輸電線路建設(shè)的過(guò)程中，不免會(huì)進(jìn)行設(shè)計(jì)大跨越的桿塔而且很高，這樣也對(duì)雷擊防范有缺陷，增加了落雷的幾率，并且容易遭受繞擊雷。

2.4 預(yù)放電棒與負(fù)角保護(hù)針

預(yù)放電棒的作用機(jī)理是減小導(dǎo)、地線間距，增大藕合系數(shù)，降低桿塔分流系數(shù)，加大導(dǎo)線、絕緣子串對(duì)地電容，改善電壓分布；負(fù)角保護(hù)針可看成裝在線路邊導(dǎo)線外側(cè)的避雷針，其目的是改善屏蔽，減小臨界擊距。制作、安裝和運(yùn)行維護(hù)方便，以及經(jīng)濟(jì)花費(fèi)不多是其特點(diǎn)。

2.5 裝設(shè)消雷器

消雷器在輸電線路運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)用還不是很好，但是我們也不能說(shuō)它完全對(duì)線路的防雷沒(méi)有效果，但是消雷器對(duì)于線路本身的要求比較嚴(yán)格，需要接電阻不能超標(biāo)，在安裝過(guò)程中應(yīng)做好環(huán)節(jié)的控制。使其真正發(fā)揮效果。

3 綜合運(yùn)用防雷措施

在設(shè)計(jì)施工階段對(duì)線路防雷保護(hù)已經(jīng)考慮到了，但影響架空送電線路雷擊跳閘率的原因很多，而且有些因素也很復(fù)雜，所以，我們要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，處理線路的雷害問(wèn)題，要進(jìn)行綜合治理。在實(shí)施防雷措施改進(jìn)之前，需要仔細(xì)調(diào)查分析，詳細(xì)掌握地礦、線路、線路運(yùn)行等各方面的問(wèn)題，核算線路的耐雷水平，再進(jìn)行措施研究的可行性、工作量、效果及經(jīng)濟(jì)效益等。

3.1 在雷害區(qū)安裝消雷器

通過(guò)雷擊閃絡(luò)統(tǒng)計(jì)分析，我們確認(rèn)220kV 元大線的93＃桿至125＃桿之間是一個(gè)強(qiáng)雷電活動(dòng)區(qū)，經(jīng)過(guò)實(shí)地勘察后，我們引進(jìn)了丹東供電公司的全金屬多針型的消雷器。它的主要功能是在雷擊放電的先導(dǎo)階段發(fā)揮最大限度的作用，利用裝置感應(yīng)產(chǎn)生的迎面先導(dǎo)電荷，消弱和均衡雨云的電場(chǎng)強(qiáng)度，抑制雷電先導(dǎo)的發(fā)展，使之低于形成雷電場(chǎng)強(qiáng)的臨界值，延緩雷電主放電的到來(lái)時(shí)間。當(dāng)雷云中的所含電荷能量積累到足以能形成雷擊主放電，此時(shí)對(duì)電氣設(shè)施已無(wú)大的威脅。因此消雷器在一條件下所起的作用是驅(qū)雷器。至文章截稿時(shí)，該線路該地段未再發(fā)生雷擊閃絡(luò)跳閘事故。

3.2 在山區(qū)和沙地上改善接地電阻

2000 年大烏線165＃桿發(fā)生雷擊閃絡(luò)跳閘故障，該桿塔位于巴林草原的沙丘上，由于連續(xù)幾年的干旱及當(dāng)年春季干旱少雨，使沙丘上的桿塔接地電阻劇增。發(fā)生雷擊后測(cè)試該桿塔的接地電阻，其阻值達(dá)一千多歐姆；而在雨季中進(jìn)行測(cè)試時(shí)，其阻值僅幾十歐姆。根據(jù)這種實(shí)際情況，我們又進(jìn)行了改善沙地桿塔接地的工作，我們采用了增加接地極的數(shù)量并且我們挖深了深度進(jìn)行埋設(shè)，使桿塔在沙地也達(dá)到了設(shè)計(jì)上的基本的標(biāo)準(zhǔn)要求；對(duì)于一些在巖石基礎(chǔ)的接地體我們嘗試的使用了先進(jìn)的化學(xué)產(chǎn)品進(jìn)行降低阻值以達(dá)到要求。

4 結(jié)論

通過(guò)我公司十余年防雷工作的實(shí)踐，綜合運(yùn)用送電線路的防雷措施，能夠有效地減少因雷擊造成的送電線里跳閘。但隨著地區(qū)電網(wǎng)的不斷擴(kuò)大，特別是赤峰地區(qū)新增的風(fēng)力發(fā)電電源點(diǎn)，他們?yōu)榱双@取更好的風(fēng)能資源，都建在偏遠(yuǎn)山區(qū)，而且輸電線路長(zhǎng)度較長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)的地區(qū)氣候條件惡劣，更應(yīng)做好送電線路的防雷工作。還需要現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，新技術(shù)、新材料不斷被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，我們應(yīng)利用科學(xué)技術(shù)的新成果做好的線路防雷工作。

[1]電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè).東北電力設(shè)計(jì)院.

[2]傅惠芹.高壓送電線路防雷設(shè)計(jì)探討.農(nóng)村電氣化，2005，2.