輸電線路雷擊類型及防雷保護(hù)探討

摘 要：目前國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，對(duì)電能的依賴程度越來(lái)越高，電能越來(lái)越成為人們生產(chǎn)和生活中不可或缺的重要能源，所以對(duì)輸電線路運(yùn)行的安全性越來(lái)越受到大家的重視。輸電線路作為將電能進(jìn)行輸送的重要通道，其直接將電能輸送到千家萬(wàn)戶，所以其安全可靠的運(yùn)行是保證電能供應(yīng)穩(wěn)定性的重要的保障。雷擊作為輸電線路重要的病害之一，也是導(dǎo)致線路發(fā)生跳閘事故的主要因素，所以做好當(dāng)前的輸電線路的防雷保護(hù)措施是勢(shì)在必行的。文章從雷擊對(duì)輸電線路的影響入手，分析了雷擊導(dǎo)致輸電線路跳閘的類型，并進(jìn)一步對(duì)輸電線路防雷保護(hù)中存在的問(wèn)題及應(yīng)采取的保護(hù)措施進(jìn)行具體的闡述。

關(guān)鍵詞：雷擊；輸電線路；防雷

前言

輸電線路不僅分布較廣，而且線路較長(zhǎng)，所處的環(huán)境惡劣，特別是一些分布于山區(qū)內(nèi)的輸電線路遭受雷擊的可能性極大，直接威脅到電網(wǎng)的安全運(yùn)行。所以根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)對(duì)雷擊發(fā)生時(shí)導(dǎo)致輸電線路發(fā)生跳閘的具體情況進(jìn)行分析，從而制訂出具體的防雷保護(hù)措施，保證輸電線路得以正常穩(wěn)定的運(yùn)行，也是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的重要保證。

1 雷擊對(duì)對(duì)輸電線路的影響

絕大部分輸電線路都是長(zhǎng)期處于自然環(huán)境當(dāng)中，這些裸露于空氣中的輸電線路受環(huán)境的影響因素較大，非常容易受到雷擊，當(dāng)雷擊直接擊在輸電線路上時(shí)及會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，即為直擊雷過(guò)電壓，則當(dāng)雷電擊中線路周圍大地時(shí)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，即為感應(yīng)雷過(guò)電壓。但無(wú)論是直擊雷還是感應(yīng)雷對(duì)輸電線路的損壞及故障的發(fā)生都是具有非常大的影響的。直擊雷會(huì)直接破壞線路的絕緣，從而使線路的絕緣水平下降，而感應(yīng)雷則會(huì)導(dǎo)致大量故障的發(fā)生。雷擊對(duì)輸電線路存在著非常大的威脅，所以需要采取相應(yīng)的防雷措施，保證輸電線路運(yùn)行的安全性。

2 雷擊導(dǎo)致輸電線路跳閘的類型

2.1 繞擊跳閘

繞擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在110kV和220kV的輸電線路當(dāng)中，其主要的故障特點(diǎn)：故障線路一般都架設(shè)有架空的避雷針線；發(fā)生故障的相線通常是處于垂直排列的中相和上相，或者是處于水平排列的邊相；故障一般都發(fā)生在容易出現(xiàn)繞擊故障的同相或者是單基單相。

2.2 反擊跳閘

反擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在35kV～220kV的輸電線路當(dāng)中，其故障點(diǎn)特點(diǎn)為：發(fā)生故障的相線通常是處于垂直排列的中相和下相，或者是處于水平排列的中相。故障點(diǎn)一般是多基多項(xiàng)，或者是一基多項(xiàng)點(diǎn)處。這一般是由于接地電阻不合格導(dǎo)致的。

2.3 感應(yīng)雷擊跳閘

感應(yīng)雷擊跳閘主要發(fā)生在35kV之下等級(jí)的輸電線路中，其故障特點(diǎn)為：故障線路一般都沒有設(shè)置架空避雷針線；故障相一般是處于垂直排列的上相，或者是水平排列的變相；故障點(diǎn)是一基多相，或者是單相的方式；在較大的雷擊電流作用下，即是設(shè)置有合格的接地電阻也容易造成雷擊跳閘事故。

3 輸電線路防雷保護(hù)方面存在的主要問(wèn)題

3.1 雷擊活動(dòng)復(fù)雜、隨機(jī)性大

對(duì)于雨季到來(lái)時(shí)，雷擊活動(dòng)的復(fù)雜性及隨機(jī)性較高，所以沒有什么固定的規(guī)律進(jìn)行掌握，而且我國(guó)目前在雷擊預(yù)報(bào)及測(cè)量方面還沒有較為先進(jìn)的技術(shù)和方法，存在著較大的局限性，所以即使發(fā)生雷擊事故，也很難實(shí)現(xiàn)對(duì)其參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，從而也無(wú)法對(duì)輸電線路的閃絡(luò)類型進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。

3.2 輸電線路設(shè)計(jì)水平亟待提高

在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，由于設(shè)計(jì)水平的差異性較大，所以導(dǎo)致不同地區(qū)在線路設(shè)計(jì)上也存在著較大的差異，而且很多設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)沒有根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)的情況對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，只是生搬硬套對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)用，這種情況在35kV線路設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題最多，如沒有土壤的電阻率的信息，接地電阻和取值在設(shè)計(jì)時(shí)沒有參照的信息，存在著一定的隨意性，所以在雷擊天氣通常會(huì)發(fā)生跳閘的故障。

3.3 接觸點(diǎn)焊接質(zhì)量較低

接觸點(diǎn)焊接質(zhì)量低的話，則可能導(dǎo)致跳閘故障的發(fā)生，如在輸電線路施工中對(duì)于一些接地體進(jìn)行焊接時(shí)接頭存在著焊接缺陷，如敷設(shè)長(zhǎng)度不足、接頭埋深較淺及回填土壤不標(biāo)準(zhǔn)等，這些問(wèn)題的存在都會(huì)導(dǎo)致跳閘的發(fā)生。

3.4 接地電阻普遍較高

當(dāng)接地裝置運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，又沒有在運(yùn)行過(guò)程中時(shí)行及時(shí)的修繕和維護(hù)工作，所以導(dǎo)致接地裝置受到嚴(yán)重的腐蝕，這時(shí)接地電阻則會(huì)偏高，從而影響到輸電線路的運(yùn)行的安全性，另外在進(jìn)行回路測(cè)試時(shí)，由于放置電極達(dá)不到規(guī)定的距離或是桿塔內(nèi)部存在嚴(yán)重的銹蝕時(shí)都會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果存在著嚴(yán)重的誤差，從而使接地電阻偏高。

4 輸電線路防雷措施

4.1 減小保護(hù)角直或者直接采用負(fù)保護(hù)角

避雷線和邊相導(dǎo)線之間的連線與避雷針線之間的鉛直線形成的夾角稱為保護(hù)角。通過(guò)減小保護(hù)角，或者是直接采用負(fù)保護(hù)角的方式，能夠有效的延長(zhǎng)上部地線的橫擔(dān)，通過(guò)突出地線的作用來(lái)達(dá)到對(duì)“側(cè)擊”雷擊進(jìn)行保護(hù)的作用，同時(shí)對(duì)繞擊、“云一地”雷擊的保護(hù)也很有效。

4.2 調(diào)整塔頭結(jié)構(gòu)，增加空氣間距

當(dāng)桿塔身和基礎(chǔ)不方便改進(jìn)時(shí)，可以盡量采用改變桿塔頭部結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與地面之間的間距等方式，盡量減少電弧發(fā)生的概率。這種方式具有成本低，見效快的特點(diǎn)。

4.3 在桿塔橫擔(dān)末端設(shè)置防“側(cè)擊”避雷針

輸電線路的絕緣子在雷擊過(guò)程中最容易受到損害，而且恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此在這個(gè)過(guò)程中要加以重點(diǎn)保護(hù)。在設(shè)置保護(hù)措施的過(guò)程中可以在輸電線路桿塔的橫擔(dān)端部設(shè)置防“側(cè)擊”的避雷針。安裝過(guò)程中應(yīng)該保證避雷針?biāo)纬傻陌j(luò)弧能夠最大限度的覆蓋絕緣子形成的暴露弧，并將橫擔(dān)上相關(guān)的器件都納入到其保護(hù)范圍之內(nèi)，這對(duì)于擴(kuò)大對(duì)桿塔橫擔(dān)的保護(hù)與包絡(luò)具有重要作用。

4.4 利用不平衡絕緣方式達(dá)到保護(hù)作用

在進(jìn)行實(shí)際施工過(guò)程中，可以通過(guò)采用在雙回線路設(shè)置不同數(shù)目的絕緣子方式達(dá)到不平衡絕緣的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低雙回線路在受到雷擊作用是發(fā)生跳閘的概率，保證輸電線路的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

4.5 適當(dāng)降低桿塔的接地電阻

當(dāng)接地電阻較小時(shí)，這是桿塔即使受到直擊雷，也不會(huì)導(dǎo)致桿塔電位有較大幅度的升高，所以對(duì)輸電線路的破壞性較小，因此對(duì)于一些接地電阻較大的地網(wǎng)則需要采取增加地網(wǎng)型號(hào)、增加地網(wǎng)輻射線、采用降租劑等方法來(lái)來(lái)降低其接地電阻，從而形成對(duì)輸電線路的防雷保護(hù)措施。

5 結(jié)束語(yǔ)

輸電線路作為電網(wǎng)的重要組成部分，其分布較廣，而且線路較長(zhǎng)，由于大部分輸電線路處于野外環(huán)境中，所以在雷雨季節(jié)受到雷擊的可能性非常大，一旦受到雷擊，則會(huì)對(duì)線路造成嚴(yán)重的損壞，同時(shí)雷擊電流還會(huì)經(jīng)由輸電線路流入到變壓站內(nèi)，威脅變電站的電力設(shè)備的安全運(yùn)行。所以加強(qiáng)輸電線路的防雷保護(hù)，不僅可以減少由于雷擊所導(dǎo)致的跳閘現(xiàn)象，同時(shí)也有利于保護(hù)電力系統(tǒng)供電的可靠性。

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