高壓輸電線路綜合防雷措施的應(yīng)用

王茜雯

摘要：文章從雷電對高壓輸電線路的影響分析入手，論述了高壓輸電線路綜合防雷技術(shù)措施的運用。

[關(guān)鍵詞]高壓輸電線路防雷影響

1雷電對高壓輸電線路的影響

高壓輸電線路暴露在外部環(huán)境下，易受惡劣天氣條件和自然災(zāi)害的影響，降低電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性。雷電是常見的自然現(xiàn)象，也是威脅高壓輸電線路安全的重要外界因素之一。雷電對高壓輸電線造成的危害主要體現(xiàn)在以下方面：

1.1直擊雷危害

直擊雷是指雷電直接對高壓輸電線路產(chǎn)生電擊，在沒有采取防雷措施的情況下，易造成嚴重危害。如，雷電直接擊中桿塔后，雷電流急劇上升，在瞬間增大桿塔頂部與導(dǎo)線之間的電位差，出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，阻礙桿塔頂部與導(dǎo)線的正常連通，嚴重時造成兩者中斷，直接危害到高壓輸電線路運行;直擊雷還會對導(dǎo)線產(chǎn)生較大危害，使導(dǎo)線產(chǎn)生過電壓，易引起線路故障。

1.2感應(yīng)雷危害

當(dāng)雷云經(jīng)過高壓輸電線所在區(qū)域時，會產(chǎn)生放電現(xiàn)象形成電磁感應(yīng)，對路線造成危害。感應(yīng)雷危害是常見的雷電災(zāi)害類型，對高壓輸電線路的危害較小，一般對35kV以下的線路能夠產(chǎn)生較大危害。

1.3雷電沖擊波危害

相比較直擊雷和感應(yīng)雷危害而言，雷電沖擊波具備突發(fā)性的特點，在發(fā)生雷電沖擊波時，高壓輸電線路無法承受突如其來的高壓，對線路帶來嚴重沖擊和破壞，引發(fā)線路故障，進而威脅到高壓輸電線路的正常運行。

2高壓輸電線路綜合防雷技術(shù)措施的運用

為降低雷電對高壓輸電線路造成的破壞，應(yīng)在架設(shè)高壓輸電線路時，盡量避開山頂、河谷、風(fēng)口、潮濕盆地、導(dǎo)電性物質(zhì)集中處等易受雷擊的區(qū)域，并且還要對高壓輸電線采取綜合防雷措施。

2.1架設(shè)避雷線

在高壓輸電線路施工過程中，要架設(shè)避雷線用于保護高壓輸電線路的安全運行。避雷線是最為基本和重要的防雷保護措施，具備防雷效果好、適用于高壓輸電線路防雷保護的特點，高壓輸電線路的電壓越高，越能起到良好的防雷效果。避雷線主要對高壓輸電線路遭受直擊雷有著明顯的防護作用，在避雷線架設(shè)過程中，應(yīng)減小避雷線對導(dǎo)線的保護角，以保證防雷效果。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，220kV高壓輸電線路以及330-500kV超高壓輸電線應(yīng)采用雙避雷線，避雷線對邊導(dǎo)線的保護角為20。同時，架設(shè)避雷線還能夠減少高壓輸電線在雷電天氣條件下的閃絡(luò)次數(shù)，保證線路絕緣子串的穩(wěn)定性，進一步避免高壓輸電線形成感應(yīng)電壓，保證導(dǎo)線運行穩(wěn)定。

2.2架設(shè)避雷針

避雷針是有效的防雷措施，應(yīng)將不同類型的避雷針架設(shè)到高壓輸電線的不同部位，以達到最佳的防雷效果。具體架設(shè)要求如下：

（1）在高壓輸電線路的塔頂安裝可控放電避雷針，用避雷針吸引直擊雷，減少雷電繞擊高壓輸電線路的情況發(fā)生;

（2）在地線上安裝防繞擊避雷短針。雷電繞擊根據(jù)輸電線路檔距可劃分為不同安全等級的區(qū)域，距桿塔10-30m處為雷電繞擊危險區(qū)域，要重點采取有效的防雷措施。若地線上架設(shè)的避雷針側(cè)向斷針長度超過臨界電暈半徑，則會使側(cè)向斷針產(chǎn)生上行先導(dǎo)，可增強地線的引雷能力，在發(fā)生雷擊之前進行提前攔截，有效防范雷電繞擊高壓輸電線路。

2.3合理架設(shè)桿塔

桿塔的接地電阻與桿塔的防雷效果有著直接影響，接地電阻越小，則桿塔的防雷效果越好。所以，在架設(shè)桿塔時要適當(dāng)降低接地電阻，阻止破壞電流流向地面，造成雷擊危害。尤其在山區(qū)的高壓輸電線路施工中，要合理架設(shè)桿塔，科學(xué)設(shè)計保護角，降低高壓輸電線路遭受繞擊的幾率。通過研究表明，桿塔高度與防雷效果有著直接關(guān)系，桿塔隨著高度的增高，其耐雷水平越差，如圖1所示。在設(shè)計桿塔高度時，應(yīng)將其控制43m左右，以達到最佳的耐雷水平，提高高壓輸電線路防雷措施的防護效果。

2.4減少地線電阻

當(dāng)桿塔遭遇到直擊雷的破壞時，在桿塔頂部與地面間會產(chǎn)生過大電壓，瞬間增加與高壓傳輸線路的電位差，在電位差超過絕緣材料的絕緣能力范圍時，就會造成線路閃絡(luò)。在此情況下，若因閃絡(luò)產(chǎn)生的電流傳導(dǎo)到其他臨近的桿塔，則會導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)高壓高電流，引發(fā)線路跳閘，造成輸電線路故障。為避免上述情況發(fā)生，可通過降低桿塔接地電阻減少電壓差，避免電壓差超過絕緣材料的承受范圍。在架設(shè)高壓輸電線時，為降低電阻，可將鎂合金地線埋設(shè)在線路下方，利用耦合地線增高壓輸電線路與避雷線耦合度，控制高壓輸電線路在遭受雷擊時產(chǎn)生過大電壓，起到分擔(dān)電壓的作用，進而提高輸電線路的防雷效果。

3結(jié)論

綜上所述，高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，其運行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到電網(wǎng)的運行可靠性。為保證高壓輸電線路的安全、穩(wěn)定、可靠運行，應(yīng)當(dāng)對各種防雷技術(shù)措施進行綜合運用，以此來增強線路的防雷水平。在未來一段時期，應(yīng)當(dāng)加大對防雷技術(shù)的研究力度，除對現(xiàn)有的技術(shù)措施進行優(yōu)化改進和完善之外，還應(yīng)開發(fā)一些新的防雷技術(shù)，從而為高壓輸電線路防雷提供技術(shù)支撐。

參考文獻

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