輸電線路雷害情況的分析及對策研究

◎ 李新建

輸電線路雷害是電力線路當中的常見安全威脅，會嚴重影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行，甚至會損壞電力設(shè)施設(shè)備。為有效避免這一情況的發(fā)生，做好有效的預(yù)防措施是關(guān)鍵。為了提出針對性的輸電線路雷害應(yīng)對策略，本文首先對輸電線路雷害情況進行分析，以便以此為根據(jù)提出針對性的策略方案，為整個電力系統(tǒng)提供安全保障，最大化降低電力行業(yè)的經(jīng)濟損失。

伴隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，各個行業(yè)對于電能的需求不斷提升，在這樣的情況下只有確保供電安全可靠，保證供電系統(tǒng)穩(wěn)定的運行才能夠滿足人們的電能供應(yīng)。其中，我們需要特別關(guān)注電網(wǎng)事故的防范和處理。在眾多的電網(wǎng)事故當中，輸電線路故障占據(jù)極大的比重，而在輸電線路故障方面，雷擊跳閘的危害所占比例較高。輸電線路雷害有極大的危害力，甚至會影響整個線路的安全運行，只有做好防雷工作，及時針對雷害情況提出應(yīng)對策略，才能夠避免輸電線路受到雷電襲擊，為輸電線路提供有效的保障。

一、輸電線路雷害情況分析

一般而言，輸電線路遭受雷擊通常可以劃分成四個階段，第一個階段是雷擊之后電壓對輸電線路作用；第二個階段是架空線路閃絡(luò)；第三個階段是輸電線路工頻趨向穩(wěn)定；第四個階段是線路短路跳閘造成停電。雷電危害主要有三種形式，下面將對其進行簡要說明：第一，雷電直擊。雷電直擊是一種常發(fā)性的輸電線路雷害。在雷擊出現(xiàn)極大電流之時，雷擊會產(chǎn)生很高的過電壓，這樣的雷電過電壓會對輸電線路附近絕緣子對地放電，從而導(dǎo)致電力線路閃絡(luò)。假如雷擊過電壓特別高的情況下，還會引發(fā)嚴重性和惡劣的閃絡(luò)現(xiàn)象，發(fā)生線路斷線、擊穿絕緣子等問題。第二，雷電反擊。雷電反擊的主要原因是雷電擊打在輸電線路桿塔或避雷線之上，導(dǎo)致輸電線路絕緣體電壓超出其沖擊放電電壓范圍，從而出現(xiàn)線路桿塔到導(dǎo)線間絕緣反擊。同時雷擊接觸到線路桿塔，會導(dǎo)致雷擊電流完全流經(jīng)桿塔及其接地裝置伴隨時間延長，會導(dǎo)致桿塔電位下降，影響線路桿塔穩(wěn)定與安全。第三，雷電繞擊。雷電繞擊是雷電擊中電力線路相線。造成這一情況的原因主要有導(dǎo)線數(shù)量與分布、線路附近電力線路、檔距中導(dǎo)線弧度。以下是輸電線路雷害情況圖片的說明。

圖1 輸電線路雷害

二、輸電線路防雷的重要性

現(xiàn)如今國家在城市化建設(shè)方面已經(jīng)到了一個較高的水平，伴隨著城市化建設(shè)的深入推進，科技技術(shù)快速的提升，各行各業(yè)也進入到了一個改革升級與創(chuàng)新發(fā)展的新階段。此時人們對電力的需求量較以往發(fā)生了極大的改變，除了增加了對電力能源使用量之外，還給電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行提出了極高要求。輸電線路作為影響人們用電體驗的重要設(shè)施，假如輸電線路發(fā)生一些故障將會無法正常為用戶提供電源輸送，影響電力企業(yè)的效益與企業(yè)的形象。所以要做好輸電線路的保護以及故障排除工作，優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)。輸電線路雷害是威脅線路運行的主要因素，只有真正排除這一最大安全威脅，確保輸電線路有效運行，才能夠切實提升電力線路的穩(wěn)定性以及線路安全。尤其是要加強對輸電線路雷害情況的研究工作，在做好全面分析之后提出科學有效的防雷方案，減少輸電線路遭遇雷擊的發(fā)生率，促進防雷措施的優(yōu)化改進。

三、輸電線路雷害的對策

1.有效增設(shè)絕緣體。

就輸電線路的防雷工作而言，最為關(guān)鍵的部分就是要提升輸電線路絕緣性能，只有這樣才能夠最大化的改善防雷性，有效減少雷害問題對輸電線路的破壞性。就當前現(xiàn)狀，我國輸電線路絕緣強度還處于較低水平，所以一旦發(fā)生雷害會給整個輸電線路帶來極大的破壞力，特別是雷害會導(dǎo)致架設(shè)線路的地線，影響整個電力系統(tǒng)。在具體的改進措施和雷電防范工作當中，可以在輸電線路上增設(shè)絕緣體和絕緣子，其重要目的是要提升絕緣性，能保證輸電線路的防雷效果。

2.布置合理防雷線。

輸電線路雷害的應(yīng)對除了要從絕緣角度著手之外，還需要在防雷線的架設(shè)方面進行合理化調(diào)整。通過架設(shè)避雷線的方法，可以強化對輸電線路的防雷保護，提高應(yīng)對雷害的能力。但是我們也必須清醒的認識到并非是任何的電力線路都適宜架設(shè)避雷線。通常情況下，會選取在有40天及其以上年暴雷日的電力線路地區(qū)，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況科學架設(shè)避雷線，給輸電線路建立起防雷保障體系。與此同時，在輸電線路的個別桿塔之處增加線路避雷器，提升避雷的有效性，更好發(fā)揮設(shè)施的防雷效果。

3.做好定期檢修。

做好輸電線路的檢查維修工作是維護輸電線路運行穩(wěn)定與安全有著不可替代的作用，而且此項工作也是防范雷害的基礎(chǔ)所在。在檢查維修工作當中，需要定期檢修與不定期檢修進行結(jié)合。具體的檢修環(huán)節(jié)需要著重關(guān)注瓷瓶零值的檢測，以便通過對檢測結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)輸電線路當中的絕緣問題，可以及時提出針對性的解決方案，維護輸電線路的絕緣性能。為了保證檢修工作的效率和有效性，可以成立專門的檢修小組，由綜合素質(zhì)過硬的檢修人員構(gòu)成，并做好各個成員的職能分工以及責任分配，有條不紊地完成檢查維修工作，同時也強化彼此之間的監(jiān)督，為輸電線路的運行穩(wěn)定與安全提供保障。

4.強化接地保護。

強化接地保護同樣是輸電線路雷害的有效對策，而接地保護措施的完善需要著重做好兩方面的工作：一方面架設(shè)耦合地線，其重要目的是避免雷電繞擊，減少對輸電線路的危害。一般而言，需要在雷電活動比較頻繁的輸電線路段增加耦合地線，提高雷擊防范的針對性。另一方面可以降低輸電線路桿塔接地電阻。該方法屬于防雷保護方案當中最直接、便利而又最有效的方法。要降低塔桿接地電阻，通過復(fù)合式接地模塊接地、增加接地極數(shù)、用電阻率低的土壤、裝設(shè)水下接地網(wǎng)等多元化的方法達到目的。其中第一種方法的效果最佳，可以降低接地模塊與土壤間的抗阻，即使是出現(xiàn)雷擊也可以把絕大部分的電流引入大地，增強對輸電線路的保障。而且該方法在吸水性、保水性等多個方面都有優(yōu)勢。

5.改進供電方法。

這里所提及的改進供電方法主要指的是利用雙回路供電方法，該方法的使用能夠在輸電線路遭雷害時確保兩條供電回路當中的一條回路能夠維持正常運行的狀態(tài)，避免因為雷害導(dǎo)致大面積停電影響廣大用電用戶的正常生活與生產(chǎn)。雙回路供電方法的成本相對較高，所以在普及方面還沒實現(xiàn)全面性，通常是在重要用電客戶如醫(yī)院、工廠等供電當中使用，在減少雷害損失方面發(fā)揮著積極作用。

總而言之，輸電線路防雷害工作在線路工作實踐當中占據(jù)舉足輕重的地位，為了最大化的防范這一情況，消除電網(wǎng)事故對于線路運行的影響，盡可能的減少經(jīng)濟損失，必須認真全面的分析輸電線路雷害的實際情況，并對分析結(jié)果進行歸納研究，積極提出防雷對策，通過因地制宜的運用綜合方法，避免雷擊跳閘問題，提高輸電線路耐雷水平，保證電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行。