關于架空輸電線路雷擊閃絡預警方法

于軍平

摘 要：目前我國架空輸電線路的雷電閃絡預警方法并不完善，當前的方法只能預警雷電是否發生，而對于閃絡風險無法起到預警作用，是一種比較被動的方法。所以需要對當前的預警方法不斷改進，才能真正起到架空輸電線路雷擊閃絡的預警作用，才能保證輸電線路不收雷擊影響，從而使輸電線路正常運行。本文從對架空輸電線路雷擊閃絡預警的原理分析入手，具體分析雷電預警的流程，闡釋預警方法，介紹了山區10kV線路的具體防雷措施，希望可以對保護輸電線路有一定的作用。

關鍵詞：架空輸電線路；雷擊預警；閃絡預警；雷電

無論是對工業生產還是人民生活來說，輸電線路發揮著重要作用，日常生活都離不開電力。輸電線路分布范圍廣，線路長，容易受到惡劣天氣雷擊的危害，調查顯示，總跳閘次數的40%是因雷擊引起的，輸電故障停運有20%的原因是雷擊造成的。雷電依然在很大程度上影響著我國電力系統。針對這一問題，有關技術人員做出了一系列措施來減小雷擊對線路造成的危害，但是由于雷電的不確定性，出現時間，頻率等沒有規律，現有的技術措施無法真正解決雷電對輸電線路的影響。本文針對這一問題，結合氣象衛星云圖、雷電檢測網等技術分析輸電線路雷擊閃絡的預警方法。

一、輸電線路雷擊閃絡預警的應用原理分析

輸電線路雷擊閃絡預警是指在雷電產生后，閃絡故障出現之前的報警，因此被稱為預警。輸電線路一旦被雷電擊中，雷電造成過電壓強度超過線路的絕緣耐受能力，就會造成閃絡故障。因此輸電線路雷擊閃絡預警不僅需要包括對雷電的預警，還有線路遭受雷擊的預警和閃絡危害的預警。要著重從雷電、雷擊和危險程度三個方面來考慮，第一步：通過氣象星云圖和雷電檢測網進行實時監測，確定雷暴云的運動方向。第二步：計算雷暴云與待保護線路的距離，對雷電發生時間，雷擊閃絡進行具體的預警，根據雷電的具體信息啟動相應的輸電線路雷擊閃絡預警程序。

二、輸電線路雷擊閃絡預警的具體流程

（1）觀察分析氣象星云圖和雷電檢測網的各項數據，以此為基礎對雷暴云的運動趨勢作出合理的預測。確保在雷暴云接觸到輸電線路之前開展雷電預警工作，防止輸電線路受到危害，影響受到線路的正常運行。

（2）發現雷暴云距離待保護線路30KM時，利用大氣電場探測儀就可以測出雷暴云電場的具體位置，此時需要立即啟動預警程序，提前進入保護階段，避免線路遭受到雷擊。

（3）每隔十分鐘要對所探測到的雷電數據進行檢查確認查詢，并做好相關記錄。在檢查過程中發現有雷電活動現象要及時啟動預警程序。可能會出現的情況有：雷暴云與待保護線路之間距離30KM，也就是流程的第二步，此時顯示黃色預警；雷暴云與待保護線路之間距離小于10KM時，此時會顯示橙色預警；如果兩者之間的距離在1KM時，此時顯示紅色預警，紅色預警表示雷電活動即將發生，很容易出現雷電事故，因此需要每隔十分鐘的不間斷的實時檢測，避免出現紅色預警的狀況。

（4）把檢測出的雷電數據和具體電流運動情況輸入輸電線路雷擊閃絡風險評估程序，以雷電流幅值來評估輸電線路發生雷擊閃絡時的雷電數量，得出雷電數量與雷電發生總數的比值。

（5）對上一步的比值進行研究，若比值大于0，要及時啟動輸電線路雷擊閃絡預警程序，繼續執行下一步；若比值為0，不需要啟動預警程序，繼續執行第三步即可。

（6）如果檢測到輸電線路附件一直有雷暴云存在，就繼續執行第三步；如果輸電路附近雷暴云消失，就不需要啟動雷擊閃絡預警。確定雷暴云離開輸電線路之后就可以結束此次輸電線路雷擊閃絡預警。

三、特殊條件下的防雷措施

當下我國35kV、110kV 等高壓輸電線路都有了較為完善的防雷保護，但是在 10kV 配電網中一般都沒有裝設避雷線，尤其是山區地區。當山區10kV電力線路遭受到雷擊危害時，10kV線路對地阻抗時會產生過高的電位差，線路易發生絕緣閃絡，同時，雷電順著導線可能會危及到變電站，破壞站內設備。而山區的閃絡搶救工作較難開展，因此做好山區10kV的防雷措施十分必要。下面以山區10kV線路防雷為例，具體介紹防雷措施。

（1）安裝氧化鋅避雷器。氧化鋅避雷器能使雷電過電壓及時減小，電流導入地層加快，保護了絕緣子。但是在雷擊電流量增大或雷電發生時間長的情況下，氧化鋅避雷器并不能完全保障線路安全。

（2）線路全程架設避雷線。避雷線將雷電流分流，使得流入的電流量降低，同時避雷線還能屏蔽線路導線，降低導線上存在的感應電壓。但是全程架設避雷線的成本比較高，后期維護等工作也不易開展。

（3）串聯放電間隙和輔助間隙。將輔助間隙串聯在地下引線中，一旦發生線路短路，不會接地也不會放電，還能輔助滅弧。要注意輔助間隙之間的距離，以5mm-20mm較為合適，過大或過小都不利于發揮最佳效果。三個放電間隙使用一個輔助間隙即可，價格較低并且對線路的保護性能高。

與之前的雷電預警技術相比，本文所講述的雷擊閃絡預警方法具有更明顯的優勢。將氣象衛星云圖的雷暴云與雷電檢測網的雷電活動結合起來分析，提高了雷電預警的準確性；此雷擊閃絡預警方法把預警進行了精細的劃分，分為黃色、橙色、紅色，針對不同的程度可以做出有針對性的解決辦法，使得輸電線路工作的穩定性有了進一步保障；大氣電場儀的使用，可以準確地判斷出雷暴云的位置信息，準確地測量了雷暴云與輸電線路之間的距離，提高了預警的精準度。這些優點可以及時準確地向工作人員提供信息，讓工作人員提前做好各項準備，減少雷電對架空輸電線路的危害，起到保護架空輸電線路的作用，是一種積極主動的預警方法。

電力系統在人民生產生活中發揮著重要作用，輸電線路一旦損壞給人民帶來難以估計的損失。做好雷擊閃絡預警工作，保護號架空輸電線路，保護好整個輸電網免受雷擊危害十分重要。本文介紹的架空輸電線路雷擊閃絡預警方法從分析雷暴云走勢入手，預估雷暴云與輸電線路的距離，可以提前做好應對，避免了雷擊對輸電線路的危害，目前為止是一個合理有效的方法。大范圍推廣將有利于保護我國的整個輸電網，不僅方便人民群眾的生活，也是一個經濟有效的利用資源的途徑。

參考文獻：

[1]谷山強，陳家宏，陳維江，馮萬興，郭鈞天，曾瑜.架空輸電線路雷擊閃絡預警方法[J].高電壓技術，2013，39（02）：423-429.