輸電線路雷害原因及防雷對策探索

王勇

摘要：輸電線路作為電力企業(yè)進行供電系統(tǒng)中的重要載體，輸電線路因雷擊引起的故障跳閘頻繁發(fā)生，故線路的防雷工作日益受到各級電力部門的高度重視，我國特別是四川地區(qū)雷電災害較多，對目前的輸電線路造成了相當大的影響。文章將以目前輸電線路進行防雷的基本內(nèi)涵為著手點，闡述了目前輸電線路基本的雷害原因，并提出了相應的防雷對策。

關鍵詞：輸電線路；雷害原因；防雷對策；防雷措施；防雷能力；電力系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2016）31-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.063

因為我國地域較廣，輸電線路分布較為廣泛，雷電天氣極易對輸電線路產(chǎn)生影響，輸電線路遭遇雷擊并且產(chǎn)生故障的情況較多，通過實際運營經(jīng)驗，電力企業(yè)也要及時進行轉變，以保障目前輸電線路的安全運行。本文針對輸電線路雷害原因及防雷對策進行相應的探索，以此提出有效防范雷害災害、提升目前輸電線路抗雷能力的具體措施，從而提高輸電線路運行的可靠性。

1 輸電線路雷害常見原因及發(fā)展現(xiàn)狀

我國地域類型豐富、地域遼闊，擁有多樣化的地質(zhì)地形，這就致使我國在建設輸電線路的同時也會較多遭遇雷害，雷害現(xiàn)象發(fā)生較多的地區(qū)屬于我國的山區(qū)。樂山市處于四川盆地向西南山地的過渡地帶，地形呈西南高、東北低，高差懸殊，區(qū)域地形以山地為主，占幅員面積66.5%。山區(qū)由于下墊面較為復雜，且其間的熱力狀況差異較大，容易產(chǎn)生空氣對流。同時樂山區(qū)域內(nèi)河網(wǎng)密布，僅岷江、青衣江、大渡河三條主要河流流程達510km，區(qū)內(nèi)水域面積5.3萬公頃，占幅員面積4.1%，年均降水量達1000mm，年均濕度達70%，產(chǎn)生的暖濕氣流較多。當不穩(wěn)定的暖濕氣流進入山區(qū)，受地形作用的抬升，使得山區(qū)出現(xiàn)積雨云的幾率很大，而起伏的山巒又使得空氣流動呈不規(guī)則亂流狀態(tài)，并影響到很高的高空，因而多山地的樂山區(qū)域很容易發(fā)生雷暴，這一現(xiàn)象在大渡河流域體現(xiàn)得尤為突出。雷擊的電壓是因為雷云作用放電而產(chǎn)生的，當這種高電壓利用相應的介質(zhì)與輸電線路之間建立了相應的輸電通道，雷電產(chǎn)生的熱效應、機械效應等多種效應綜合作用下，雷電活動會致使其輸電線路造成線路跳閘甚至停運。

輸電線路雷害產(chǎn)生的原因：一是由于雷電自身的高電壓，二是與輸電線路的抗雷設備及相關裝置的基本性能有關。雷擊性質(zhì)在雷電災害中也有不同的定義，其中包括反擊和繞擊等，接地電阻過高，并且絕緣能力較弱的情況下都會產(chǎn)生實質(zhì)性的災害，線路上的基本防雷裝置與防雷設施不夠完善，缺少相應的保護能力，并且在建設輸電線路的時候缺少對于地質(zhì)因素的實地考察，沒有將輸電線路與其基本實際環(huán)境結合起來。針對目前輸電線路雷害的常見原因，我們需要在基于明確問題的基礎之上，針對發(fā)展現(xiàn)狀尋求相應的改變，以此促進輸電線路防雷措施的進一步提出。

2 輸電線路進行防雷舉措的重要意義

輸電線路一旦遭遇雷擊就會產(chǎn)生跳閘甚至不能使用，由此產(chǎn)生相應的電網(wǎng)事故，影響電網(wǎng)的基本運維，也會在一定程度上產(chǎn)生很大的經(jīng)濟損失。輸電線路因雷擊引起的故障跳閘頻繁發(fā)生，故線路的防雷工作日益受到各級電力部門的高度重視。在此背景下，我們通過對雷電情況和雷擊類型分析，研究重點防雷線路和重點防雷桿塔，論證了可行性防雷方案，確定了以接地裝置整治、安裝桿塔避雷器為主要內(nèi)容的防雷方案并實施完成。在雷汛期間跟蹤防雷效果，數(shù)據(jù)表明通過本課題研究、實施，在一定程度上降低了線路雷擊跳閘的概率，起到了保障輸電線路安全運行的效果。

3 對于輸電線路的具體防雷對策

3.1 桿塔接地裝置整治

輸電線路桿塔接地裝置合格是防雷的基礎，按《架空輸電線路運行規(guī)程》（DL/T741-2010）要求對輸電線路桿塔接地電阻進行周期性測試，對每基桿塔的電阻值、地網(wǎng)敷設年限、開挖檢查的情況進行綜合分析，視情況有針對性地進行重新改造敷設地網(wǎng)使不合格地網(wǎng)達到要求；對接地引下線出入土部分銹蝕嚴重的進行更換；對四腿接地電阻值不平衡的進行開挖檢查并修復；對地形復雜、土壤電阻率較高的桿塔可根據(jù)需要進行專門設計，采取打垂直接地體、銅包鋼接地體、離子接地體等措施對輸電線路桿塔接地電阻進行綜合整治，以此加強對于輸電線路桿塔電阻降低能力。

3.2 科學選點安裝避雷器

輸電線路附近的雷電活動有許多偶然性和不確定性，因此加強特殊區(qū)段管理，通過所維護歷年雷擊記錄分析，雷擊故障桿塔均處于多雷區(qū)或重雷區(qū)、山頂、坡度較大的山坡或山峭、附近有水系（河流、水庫、魚塘等）、周圍有礦區(qū)、大檔距、跨大溝等。同時分析雷電定位系統(tǒng)以輸電線路桿塔附近地閃密度為依據(jù)分析各區(qū)段線路走廊的落雷情況，劃分多雷區(qū)，結合雷電易擊區(qū)段確定重點防雷桿塔，為日后擴大防雷范圍提供判別標準，科學選點安裝避雷器，對直線桿塔和耐張桿塔無引流絕緣子串的一般安裝線路型純空氣間隙避雷器，對耐張桿塔有引流絕緣子串的一般安裝線路型固定空氣間隙避雷器。

結合巡視或安排雷電活動后對安裝好的避雷器運作計數(shù)器進行防雷讀數(shù)分析，也可安裝避雷器計數(shù)器遠傳裝置，對避雷器在該基桿塔的運行工況進行統(tǒng)計分析，為后期的防雷工作奠定基礎。

3.3 從設計入手，降低輸電線路保護角或增強絕緣配置

例如在以山地為主的區(qū)域中進行防雷設計的時候就需要降低避雷角，保持其處于正確的角度中間。一般情況下，保證其角度處于20°～30°之間就可以明顯看出避雷效果，通過公式的基本計算，明確好目前桿塔下的有效保護角，也可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整，適當選擇負角。不過在雷電災害頻繁區(qū)域，有雙避雷線線路的時候要將基本角度繼續(xù)下調(diào)。在雷電災害較多的區(qū)域以增加絕緣子片的方式加強絕緣效果，以此減少目前雷擊跳閘事故的發(fā)生。同時可以建立地區(qū)雷電活動情況資料數(shù)據(jù)庫，通過對于其雷電天氣的調(diào)研工作，尋求其發(fā)展規(guī)律，從而推動對于輸電線路的避雷性能的調(diào)整，將后期處理與前期預防有機結合，以此加強對于防雷技術上的研究。

3.4 多手段、多措施綜合防雷

根據(jù)桿塔所處的地形、地貌可多手段、多措施進行綜合防雷，主要有以下手段：一是在桿塔橫擔兩側安裝負角保護針，減少桿塔附近遭受繞擊的幾率；二是桿塔頂部安裝可控避雷針或雷電集接閃器，減少桿塔遭受反擊的幾率；三是對砼桿將原雷電泄流通道“地線→金具→砼桿（可能有不通的情況）→接地引下線→接地體”進行改進，減少環(huán)節(jié)，減少接觸電阻，改為“地線→外設圓鋼→接地引下線→接地體”，俗稱接地泄流通道“暗引改明引”。

3.5 加強對于輸電線路防雷設施的檢查維護工作

對于輸電線路的維護工作一般是分為兩個階段：一個階段是為了預防雷電災害而進行輸電線路定時的檢修與維護，排查相應的風險，增強其抗雷性能；另一個階段是輸電線路遭遇雷電襲擊之后進行的后期維護工作。然而在加強對于輸電線路的維護工作過程之中需要將前期的防雷檢測維護工作與后期遭遇雷電災害的管理維修工作有機結合起來，將定時檢查與不定時抽查的輸電線路維修工作落實到位，檢查好基本避雷線的架設以及電氣設備的基本狀況。綜合多種維護辦法，以提升對于輸電線路維護工作與管理水平的方式促進線路防雷水平的提高。

3.6 加強對于輸電線路的基本監(jiān)測工作

切實將輸電線路的監(jiān)測工作落實下去，可以在一定程度上規(guī)避風險，排查出避雷裝置的一些安全隱患。在監(jiān)測的過程中尋求抗雷性能的發(fā)展趨勢與發(fā)展規(guī)律，明確輸電線路耐雷水平以及多種電氣設備之間的關系。

要加強監(jiān)測人員的基本巡檢工作，利用先進的監(jiān)測系統(tǒng)，了解好雷電的基本發(fā)生規(guī)律，記錄好相應的數(shù)據(jù)，為防雷技術的提升以及防雷設備的完善提供更好的理論依據(jù)。

時輸電線路的施工技術人員也要在這基礎上提升自身的綜合素養(yǎng)，促進專業(yè)水平的進步，不僅要有基本經(jīng)驗，同時也要對輸電線路的雷害原因進行掌握，提升自身的專業(yè)水準，提前進行緊急預案的準備，這樣一旦發(fā)生雷電事故可以在第一時間內(nèi)明確對于輸電線路的處理方式，以多種處理方式降低經(jīng)濟損失，并且結合實際情況，達到抗雷目的與抗雷效果。降低雷擊跳閘的次數(shù)，克服自然條件的困難，針對目前輸電線路的雷害原因進行處理。施工技術人員也要進行培訓，通過培訓課程的開展，促進防雷技術控制水平的提升與進步。

4 結語

在目前輸電線路的發(fā)展過程中，雷害是阻礙輸電線路正常運行的最大障礙，我們要在明確輸電線路雷害原因的基礎之上，對防雷對策進行積極的探索，以此加強防雷手段的進步。可以通過更新避雷設施，提升避雷設備的防雷能力、加強對于輸電線路所在區(qū)域的調(diào)研工作，注重避雷基本方法手段的掌握、加強對于輸電線路的維護工作、加強對于輸電線路的基本監(jiān)測工作、輸電線路的施工技術人員提升自身的綜合素養(yǎng)、提前進行緊急預案的準備等多種方式對于輸電線路的防雷問題進行改進，以此加強防雷措施的有效性，積累在輸電線路方面防雷的基本經(jīng)驗，降低雷害事故，保證輸電線路的正常工作。

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