線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

田海遙

摘 要：據(jù)統(tǒng)計(jì)在對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)安全造成危害的故障中，雷擊的破壞性極其嚴(yán)重，而且一旦發(fā)生雷擊事故極其容易造成線路出現(xiàn)短路，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障。因此，對(duì)輸電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用何種科學(xué)有效的防雷措施，把雷擊造成的破壞率降到最低，成為當(dāng)今備受關(guān)注的關(guān)鍵問(wèn)題。為保障用電的安全性和穩(wěn)定性，一定要運(yùn)用有效措施嚴(yán)加保護(hù)輸電線路。該文對(duì)輸電線路設(shè)計(jì)中的防雷技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要了分析。

關(guān)鍵詞：輸電線路設(shè)計(jì) 線路防雷技術(shù) 應(yīng)用研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）05（b）-0022-02

1 輸電線路防雷設(shè)計(jì)

1.1 在線路上裝置避雷器

在輸電線路上裝置避雷器后，一旦雷電將輸電線路擊到后，雷電產(chǎn)生的電流將進(jìn)行分流，有一部分通過(guò)塔體直接導(dǎo)入地下，還有一部分將借助于避雷線導(dǎo)入到周邊的塔桿上，當(dāng)雷電流超出規(guī)定數(shù)值時(shí)，避雷器將自動(dòng)在分流中發(fā)揮作用。避雷器的殘留電壓低于一半，就算雷擊產(chǎn)生的電流不斷增加，留存的殘壓也不會(huì)產(chǎn)生危害。在詳細(xì)講就是，輸電線路設(shè)置避雷線以后，在雷電擊中輸電線路后，避雷器將把一大部分的雷電流傳導(dǎo)到塔桿，而雷電流在途徑導(dǎo)線和避雷線時(shí)在強(qiáng)烈的電磁感應(yīng)效果下出現(xiàn)合分量，進(jìn)而導(dǎo)線的電位將被推高，使得塔尖頭部和導(dǎo)線的電位差低于絕緣子串閃絡(luò)電壓，最終發(fā)揮防雷的作用[1]。

1.2 選用合理的輸電線路路徑

因?yàn)楦鞯赜蜃匀画h(huán)境存在差異化，遭到雷擊的事故的可能性也存在諸多不同。那些屢屢遭受雷電襲擊的區(qū)域，那么，自然行業(yè)不是鋪設(shè)線路室最恰當(dāng)?shù)倪x用手段。所以，想選擇鋪設(shè)線路的最佳途徑，最大限度內(nèi)防止此類(lèi)雷擊地區(qū)。最好要避開(kāi)的線路有以下幾種：

首先，被譽(yù)為“雷暴長(zhǎng)廊”的山川峽谷區(qū)域；其次，地下埋藏著具有導(dǎo)體屬性的礦物或地下水位高的區(qū)域；再次，圍繞山川的潮濕低洼盆地，特別是其四周都有連綿的山脈或茂密叢林、深淺不一的水塘、大型水庫(kù)等的鐵塔周邊尤為危險(xiǎn)；最后，發(fā)生過(guò)土地電阻率突變或突變頻率過(guò)高的區(qū)域，都具備低土質(zhì)性電阻的特點(diǎn)，例如，地質(zhì)的斷層處或溪水流經(jīng)的山谷等點(diǎn)地。

1.3 架設(shè)耦合地線

個(gè)別狀態(tài)下無(wú)法降低接地的電阻，此刻，能夠在導(dǎo)線下端或四周鋪設(shè)地線，起到分流雷電流的作用，從而將絕緣子串兩頭感應(yīng)的力度大大降低，還能減少反擊電壓間的分量。恰當(dāng)?shù)募茉O(shè)耦合地線，還能在電力遇到雷擊時(shí)迅速跳閘，確保安全[2]。

1.4 中性點(diǎn)非有效接地方式

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在電力系統(tǒng)發(fā)生的事故或故障中，一半以上都是單一方式相接地。當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中有單項(xiàng)接地發(fā)生故障時(shí)，依然將維系其三相電壓的平衡，并不影響供電的持續(xù)性，能夠給技術(shù)人員充足的時(shí)間去找到故障的發(fā)生點(diǎn)并及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。此方式能將流經(jīng)故障點(diǎn)的電流進(jìn)行有效供給，使電弧能夠自行熄滅、系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而降低故障點(diǎn)上恢復(fù)電壓的上升速度減小其電弧重燃的概率。

1.5 減小接地電阻

降低電阻方法有3種：首先，針對(duì)集中且規(guī)模小的接地網(wǎng)，可以運(yùn)用降阻劑。直接把降阻劑鋪設(shè)在接地極的周?chē)哟蠼拥胤秶瑥亩鴾p少地面和鐵塔的電阻，由于降阻劑具有極佳的導(dǎo)電性，因此，可以倡導(dǎo)普遍使用這種方法；其次，建議采用爆破技術(shù)。利用爆破，造成破裂，然后通過(guò)壓力機(jī)的作用把電阻率較低的材料直接輸入進(jìn)裂縫，以此提高土地的超強(qiáng)導(dǎo)電作用；第三，拉長(zhǎng)水平接地體，由于水平接地體的長(zhǎng)度和電感效應(yīng)相輔相成，如果其長(zhǎng)度為80 m，電阻率達(dá)到2 000，長(zhǎng)度是55 m時(shí)，電阻率是500，所以，當(dāng)其長(zhǎng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，沖擊系數(shù)將持續(xù)保持穩(wěn)定，而且不再下降。

2 防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 選擇優(yōu)質(zhì)的輸電路徑

輸電線路特別容易受地理環(huán)境和天氣變化的制約，從而造成對(duì)其日常運(yùn)作的危害。所以，在輸電線路的施工階段，一定要盡量不讓輸電線路途徑山谷、山坡等比較險(xiǎn)峻的特殊地勢(shì)地形，從而使其能降低輸電線路遭雷擊的概率。同時(shí)，在完成輸電線路架設(shè)工作時(shí)，施工前還要嚴(yán)密勘探當(dāng)?shù)氐牡匦魏屯寥捞刭|(zhì)，以避免因?yàn)榈叵滤桓撸虻乇硐旅娲嬖谟惺重S富的導(dǎo)電礦物質(zhì)，減少了桿塔在輸電線路與地表之間的電阻，引發(fā)雷電電壓短期內(nèi)迅速提升的問(wèn)題。

2.2 科學(xué)合理設(shè)置避雷裝置

（1）設(shè)置避雷線時(shí)一定要高度重視線路的規(guī)范合理化設(shè)計(jì)，尤其要充分掌握改線路的重點(diǎn)，能對(duì)輸電線路與桿塔中所負(fù)荷的電流進(jìn)行有效降低，避免出現(xiàn)輸電線路被雷電擊中的事故放生。此外，還一定要遵循成本投入和經(jīng)濟(jì)效益均衡的目標(biāo)，只針對(duì)輸電線路中所輸送的電流電壓在大于35 kV的線路完成裝置避雷線的施工，針對(duì)輸送電流達(dá)到220 kV的輸電線路，還要為其安裝兩條甚至多條避雷線路，從而滿(mǎn)足對(duì)線路中電流分支的需求。同時(shí)，還要依照輸電線路所在的架設(shè)環(huán)境，對(duì)輸電線路四周的邊緣工作設(shè)備全面應(yīng)用防雷技術(shù)，例如：變壓器和變電站等。這些對(duì)輸電線路存緊密相連的設(shè)備也要安設(shè)置避雷器，最大程度地加大其與地面之間的電阻額，使得整個(gè)輸電系統(tǒng)的防雷功效得到全面實(shí)現(xiàn)。

（2）運(yùn)用負(fù)角保護(hù)針，完成對(duì)桿塔架設(shè)輸電線路保護(hù)。不僅要運(yùn)用避雷線路外，還要根據(jù)被桿塔架設(shè)在空中的線路，還能在線路與桿塔接觸的地方設(shè)置負(fù)角保護(hù)針，其主要是作用是確保能縮小線路被擊穿的極限距離，從而有效發(fā)揮對(duì)整體線路的保護(hù)作用，最終使輸電線路能完美的屏蔽外部電流的影響，尤其是山坡、山洞等復(fù)雜地質(zhì)條件下，通常能選用的裝置距離不超過(guò)3 m，再安裝在輸電線路上。

3 輸電線防雷技術(shù)的工作重點(diǎn)

3.1 確立管理目標(biāo)并及時(shí)杜絕雷擊隱患

關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)輸電線路防雷措施方面，需要工作人員明確管理目標(biāo)和重點(diǎn)保護(hù)范圍。對(duì)于十分復(fù)雜的線路或雷擊事故發(fā)生頻繁過(guò)高或人群較為集中的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)重點(diǎn)防雷措施保護(hù)，在安裝防雷裝置前要精準(zhǔn)探測(cè)和分析當(dāng)?shù)丨h(huán)境和地質(zhì)條件。防雷措施的整改屬于系統(tǒng)化工程，每一項(xiàng)環(huán)節(jié)的測(cè)定和維護(hù)都需要嚴(yán)格把關(guān)，比如：地質(zhì)土壤，一定要考慮接地裝置。

3.2 規(guī)范測(cè)試方式

加強(qiáng)和改進(jìn)防雷技術(shù)已經(jīng)成為目前電力領(lǐng)域內(nèi)高度重視的核心問(wèn)題，所以，運(yùn)用最先進(jìn)的防雷技術(shù)是必然需求。使用電阻檢測(cè)儀器和技術(shù)這種傳統(tǒng)的方式已經(jīng)都要被淘汰了，關(guān)于這方面的改造和對(duì)事故發(fā)生的分析都是測(cè)試方法中需要改進(jìn)的關(guān)鍵內(nèi)容。

3.3 采取針對(duì)性措施

很多地方出現(xiàn)的雷擊事故比較嚴(yán)重，而且屢屢發(fā)生，所以，根據(jù)這些地區(qū)的防雷技術(shù)重點(diǎn)分析輸電線路的抗雷擊性能的強(qiáng)弱，比如：輸電線路大跨越式、架空線路、輸電線路之間的大檔距或大高差等問(wèn)題，針對(duì)以上特點(diǎn)制定詳實(shí)可行的防雷技術(shù)方案，加強(qiáng)對(duì)頻發(fā)地區(qū)的防雷設(shè)定管理。

3.4 技術(shù)要求統(tǒng)一

針對(duì)高土壤和大跨越式的輸電線路的防雷設(shè)置，要強(qiáng)化技術(shù)方法的運(yùn)用。隔壁區(qū)域大跨越式桿高超過(guò)40 m與接地電阻之間出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)防雷保護(hù)不利，所以，要改進(jìn)接地線長(zhǎng)度和接地線根數(shù)以及接地線延伸等方式，從而降低塔桿的接地電阻。

4 結(jié)語(yǔ)

輸電線路的設(shè)計(jì)在整個(gè)國(guó)家電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中占據(jù)非常重要的位置，因此，在進(jìn)行線路鋪設(shè)時(shí)一定要整體考慮各種細(xì)節(jié)問(wèn)題，在鋪設(shè)輸電線路時(shí)一定要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境，科學(xué)合理地運(yùn)用領(lǐng)先的防雷技術(shù)，確保合理、科學(xué)、有效的輸電線路設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李立國(guó).淺談風(fēng)電場(chǎng)10kV集電線路防雷保護(hù)[J].現(xiàn)代國(guó)企研究，2015（20）：184.

[2] 張金華.淺析加強(qiáng)輸電線路電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)的措施[J].城市電網(wǎng)，2013（1）.