雷電天氣對輸電線路失效概率影響分析

張釗

摘要：發電廠在供給居民以及生產單位所需的電能時，需要利用穩定的輸電線路，在遠距離的特殊供電任務中，高壓輸電線路起到重要作用。施工單位必須利用科學的電力施工技術來完成安裝高壓電力輸送線路的工作，保護線路時，也必須優先完成防雷保護工作，減少雷擊給輸電線路以及輸電工作的影響，現全面解析如何利用科學的防雷手段保護高壓輸電線路，并調整既有的線路防雷保障手段。

關鍵詞：雷電天氣;輸電線路;影響;措施

1高壓輸電線路防雷工作的必要性

雷擊問題不僅會影響到輸電線路的安全性，同時還會破壞線路中已有電力設備，給輸電單位造成直接的經濟損失。在初期的高壓輸電線路工程建設活動中，建設方必須滿足絕緣性方面的技術要求。當前的變電所在輸電生產的過程中也發揮重大作用，保護不到位也會受到雷擊影響，輸電線路的整體安全性不能被保障，為了提升供電企業的信譽度，長期提供穩定的輸電服務，必須針對雷擊等惡性事件，強化防雷系統，減少雷雨天氣給輸電線路的惡劣影響。高壓輸電線路是電力系統運行的主動脈，起著連接用戶與變電站的作用，高壓輸電線路的運行狀態對于供電可靠性與安全性有著直接的影響。一般情況下，高壓輸電線路都架設在空曠的野外區域，有著縱橫交錯、走線長的特征，因此，在遇到雷雨天氣后，高壓輸電線路很容易遭到雷擊的影響，一旦發生雷擊，高壓輸電線路就會出現保護跳閘，這就會影響整個電力系統的安全運行。

2雷電對高壓輸電線路的影響

2.1直擊雷危害

直擊雷是指雷電直接對高壓輸電線路產生電擊，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線之間的電位差，出現閃絡現象，阻礙桿塔頂部與導線的正常連通，嚴重時造成兩者中斷，直接危害到高壓輸電線路運行;直擊雷還會對導線產生較大危害，使導線產生過電壓，易引起線路故障。

2.2感應雷危害

當雷云經過高壓輸電線所在區域時，會產生放電現象形成電磁感應，對路線造成危害。感應雷危害是常見的雷電災害類型，對高壓輸電線路的危害較小，一般對35kV以下的線路能夠產生較大危害。

2.3雷電沖擊波危害

相比較直擊雷和感應雷危害而言，雷電沖擊波具備突發性的特點，在發生雷電沖擊波時，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，引發線路故障，進而威脅到高壓輸電線路的正常運行。

3高壓輸電線路綜合防雷措施的應用探討

3.1降低接地電阻的阻值

影響高壓輸電線路安全運行的重要因素為桿塔接地電阻的阻值，正常情況下，桿塔的基本情況確定之后可以通過降低接地電阻的阻值來提高高壓輸電線路的耐雷性。因此，相關工作人員要正確掌握減小桿塔接地電阻的措施，以我國某一地區為例，該地區在降低接地電阻的阻值中主要采取了如下舉措，首先該地區應用了降阻劑，降阻劑可以有效的降低地面與地級之間的電阻，并且調查結果顯示，降阻劑的使用起到了良好的降阻效果。其次，該地區在對桿塔保護角度的設計上加強了重視，并且在設計結束后應用了相關的公式進行檢驗，避免桿塔保護角度出現不合理的現象，為縮減接地電阻阻值的工作提供了重要的保障。除此之外，該地區還應用了爆破接地技術來縮減桿塔的接地電阻，工作人員事先利用相應的設備進行爆破，確保爆破之后接地裝置會產生裂縫，然后用壓力機等機械在裂縫中放入低電阻率的材料，進而有效的降低電阻的電導率。最后，該地區采用了外引接地的策略來降低電阻阻值，工作人員事先進行實際考察，考察過后選取電阻率較低的區域，之后再放置接地裝置，如果電力企業具有一定的資金來源，也可以將接地裝置放置在不凍河流附近。

3.2合理運用不平衡的絕緣方式

不平衡的絕緣方式具有很多的優點，首先不平衡的絕緣方式經濟性較強，其次，這種不平衡的絕緣方式操作起來簡便，可以有效的增強高壓輸電線路的絕緣水平，進而在一定程度上提高高壓輸電線路的耐雷水平。在高壓輸電線路運行時，一般線路出現跳閘的概率要明顯低于一些高塔桿的高壓輸電線路。為了有效的避免雷擊事故所造成跳閘現象，操作人員首先可以將高塔桿與避雷線之間的導線距離適當的增強，其次，工作人員可以在現有絕緣子串數量基礎上適當的增加，從而在根本上提高高壓輸電線路的絕緣性能。現階段我國在高壓輸電線路的防雷措施上提倡使用不平衡的絕緣方式，將不同回路絕緣效果的差值設置成相應的電壓峰值，在遇到雷擊事故時，絕緣子串數量較少的回路中就會事先發生閃絡現象，這樣地線就成為了雷擊事故發生時閃絡后的導線，從而有效的提高高壓輸電線路的耐雷水平，保障供電系統的正常運行。

3.3裝設避雷線

高壓輸電線路防雷的基本措施之一就是裝設避雷線，這樣不僅可以防止雷電直接擊中導線，產生具有破壞性的過電壓威脅輸電線路的安全運行，避雷線還可以將雷電接引進入大地，而保證輸電線路不被雷電流造成的過電壓破壞。同時避雷線最重要的部分就是其保護角的設置，必須要根據規范的防雷措施設計避雷線保護角，還要考慮山坡地區對保護角的影響，防止因避雷線的不規范裝置，導致線路閃絡次數的增多，從而影響電網運行的安全可靠性。對于避雷線的引流功能，其實施過程是由于接地電阻的不同，使得桿塔頂部電位的差異，當雷電波在避雷線中傳輸時，因為線路的耦合作用很容易感應出另一個行波，但是這類行波和桿塔頂部電位不同而造成的過電壓比雷電直擊時造成的過電壓小很多，這樣就可以保護輸電線路不受雷電高壓破壞。通過各類模擬實驗可以得出，輸電線路的電壓是100kV甚至更高時，需要全線裝設避雷線，保護角一般采用20-30°，對于500kV及以上的超高壓輸電線路需要裝設雙避雷線，這時保護角一般采用15°及以下。

3.4采用消弧線圈接地裝置

對于雷電活躍地區，難以降低線路中的接地電阻，如110kV及以下電壓等級的電網可以采用不接地方式或消弧線圈接地裝置，這種裝置可以使雷擊單相閃絡接地故障被消弧線圈消除，避免其出現持續共頻電弧現象，目前的消弧線圈接地方式運行效果良好。消弧線圈接地系統的單相接地選線方法歸納起來主要有兩類，一類是通過改變消弧線圈回路參數來獲取接地故障特征的方法;另一類方法不通過改變消弧線圈回路參數，只依據單相接地時的自身接地故障特征。第一類方法應用得最多，它主要是線路單相接地時在消弧線圈旁并接電阻，以改變接地故障線路的零序電流，通過檢測各線路零序電流的改變實現接地故障線路的選擇。

結束語：綜上所述，高壓輸電線路是電力系統的重要組成部分之一，其運行穩定與否直接關系到電網的運行可靠性。為保證高壓輸電線路的安全、穩定、可靠運行，應當對各種防雷技術措施進行綜合運用，以此來增強線路的防雷水平。在未來一段時期，應當加大對防雷技術的研究力度，除對現有的技術措施進行優化改進和完善之外，還應開發一些新的防雷技術，從而為高壓輸電線路防雷提供技術支撐。

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