關于防雷技術創(chuàng)新思考

周建敏　惠良

摘 要：本文分析了當前我國輸電線路因雷電問題導致線路故障的情況，探討了雷電過電壓的類別，并提出相應的防雷技術，目的在于進一步提高防雷水平，保證人們用電的穩(wěn)定與安全。

關鍵詞：防雷；技術；創(chuàng)新；思考

1 當前我國輸電線路因雷電問題導致線路故障的情況

最近幾年，我國輸電線路經常發(fā)生跳閘問題。由于輸電線路所途徑的區(qū)域雷電情況較為頻繁，如果線路的防雷水平較低，很容易因為雷電作用而引發(fā)故障。表1為我國最近幾年線路平均跳閘率。

2 雷電過電壓的類別

結合過電壓的相關知識點發(fā)現(xiàn)，架空的輸電線路經常發(fā)生的雷電過電壓可以被劃分成以下兩類：其一，雷擊情況出現(xiàn)在架空線路的周邊，經過靜電感應或者電磁感應在輸電線路上形成電壓，被稱為感應過電壓；其二，雷電直接擊在輸電線路上，被稱為直擊過電壓。

2.1 感應過電壓

在雷電放電的先導通道內，含有大量電荷，進而對周邊的輸電線路形成靜電感應，在輸電線路上累積了束縛電荷，并且把極性相反的電荷排斥到遠處。當雷電擊打到地面后，先導通道內的電荷被中和，同時線路上的束縛電荷也變成自由電荷，導致電流波向兩面流動。一般來講，雷電放電的先到通道同輸電的導線成垂直關系。

2.2 直擊過電壓

對于直擊過電壓來講，遵照線路被雷擊的位置，可以劃分成三個類別：其一，雷電直接擊中塔桿的頂端，也就是人們常所的反擊雷；其二，雷電繞過避雷線，直接擊打在導線上，被人們稱為繞擊雷；其三，雷電擊打在防雷線的中間位置。

3 防雷技術創(chuàng)新探究

當前，全世界都在深入探究減少超高壓線路雷擊跳閘的頻率，一般選用的技術為增強絕緣特性，應用合成的絕緣子，減小塔桿的接地電阻，加裝雙避雷線，裝置感應底線，或者加裝避雷設備，可控放電避雷針等。

3.1 減小塔桿的接地電阻

對于塔桿的接地電阻來講，其同雷擊跳閘頻率之間存在密切的關聯(lián)。經相關研究發(fā)現(xiàn)，塔桿的接地電阻每提高10Ω-20Ω，則受到雷擊產生跳閘情況的次數(shù)會相應提高50%-100%左右。相反，假如降低塔桿的接地電阻，則能夠良好的減少雷擊跳閘的頻率。現(xiàn)今，降低塔桿接地電阻的方法主要包含以下幾種：其一，增多水平接地體的數(shù)量及長度；其二，延長接地，也就是把臨近的塔桿在地面下進行連接；其三，引申接地，也就是把塔桿的接地延展到周邊的接地電阻帶位置；其四，合理應用降阻劑。

3.2 應用線路避雷設備

經過試驗分析及計算發(fā)現(xiàn)，把線路避雷設備應用到雷電活動較為頻繁的區(qū)域或者土壤電阻較高的地方，能夠良好的提高輸電線路的耐雷性能。最近幾年，美國GE公司、AEP公司級日本的電力企業(yè)多在一些雷電活動較頻繁的區(qū)域加裝了輸電避雷設備，并獲取了優(yōu)良成果。我國也再一些經濟相對較發(fā)達、并且雷電較多的地方，例如：華東、廣東等，加裝了輸電線路避雷裝置。

3.3 對線路的耦合地線進行探究

想要增強線路的防雷能力，降低雷擊跳閘的次數(shù)，可以通過在導線下加裝耦合線的方法，特別是在一些塔桿接地電阻較高的線路，或者地質環(huán)境較差，無法降低塔桿接地電阻情況時，加裝耦合地線可以當塔桿發(fā)生雷擊時發(fā)揮分流、耦合的作用，縮減塔桿的絕緣子承載電壓，增強線路的耐雷性能。

3.4 加裝避雷針

某種雷電理論曾對雷電有如下解釋：雷電在對地面上的物體進行放電時，其方法大致可以分為上行雷閃及下行雷閃。一般下行雷閃的電流幅度較高，約為30KA，坡度相對較高，約25KA/us，并且不存在繞擊的情況；而上行雷閃較為特殊的特點在于上行現(xiàn)代可以對地面的物體形成屏蔽功能，進而減少放電期間地面物體的感應電壓。加裝避雷針就是針對上行雷閃的特點，利用結構設定，在需要時通過針尖形成放電脈沖，進而保護輸電線路。

總而言之，對于雷電過電壓的分散情況來講，其受到氣候、地形等條件的影響較為嚴重。當前，我國缺少較為全面的雷電預防技術，相關工作人員應不斷提高自身的專業(yè)技能及綜合素養(yǎng)，深入對防雷技術進行探討，勇于嘗試、大膽創(chuàng)新，從而提高輸電線路的防雷性能，保證人們用電的穩(wěn)定與安全。

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