線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計中的應(yīng)用

袁偉東 趙樹禹 李全焜

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會各界對電力的需求也在不斷增加，這促進了輸電線路規(guī)模的擴大。然而，在建設(shè)電力系統(tǒng)的過程中，很多輸電線路都是露天安裝的，它們很容易受到自然環(huán)境的影響。其中，雷電危害就是重要的一種，它會嚴(yán)重威脅輸電線路的運行安全。因此，在設(shè)計輸電線路時，應(yīng)用防雷技術(shù)有十分重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：雷電危害;防雷技術(shù);輸電線路;桿塔

一、輸電線路引發(fā)雷電的原因

1.1地理環(huán)境

雷擊活動多發(fā)生在山區(qū)地帶，由于山區(qū)地形起伏，氣流活動頻繁，且森林覆蓋面積廣，雨水豐富，在輸電線路設(shè)計時受到氣候影響的較大，特別是一些縱深山谷地帶、傾斜山坡、沿海地區(qū)，所以在山區(qū)和沿海線路的輸電線設(shè)計時要注重當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境，對于一些不良的因素要充分地進行考慮。

1.2線路桿塔高度

雷擊主要是使大地感應(yīng)電荷和雷云中的電荷，雷云中的過電壓是通過線路桿塔建立放電通道，導(dǎo)致線路擊穿，因此要注重以下問題：（1）塔身的電流和電感程度加大，反擊的電壓和電路就減少;（2）導(dǎo)線閃爍程度的大小是由線路間距的不均衡造成;（3）相鄰桿塔的分流會導(dǎo)致分流作用的大幅度降低。

1.3土壤電阻率

一般的桿塔和接地的電阻兩者有著密切的關(guān)系，對于高山、巖石等地形結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)把工作重點放到巖石和土壤的分層上。如果遇到雷擊塔頂現(xiàn)象，因為接地電阻很小，就有可能造成反射現(xiàn)象，與山區(qū)線路對比，平原和丘陵地區(qū)的線路可通過降低接地電阻來減少雷擊的可能性。

二、輸電線路防雷設(shè)計

2.1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)生的電流將進行分流，有一部分通過塔體直接導(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，避雷器將自動在分流中發(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)線和避雷線時在強烈的電磁感應(yīng)效果下出現(xiàn)合分量，進而導(dǎo)線的電位將被推高。

2.2選用合理的輸電線路路徑

因為各地域自然環(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。

首先，被譽為“雷暴長廊”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、大型水庫等的鐵塔周邊尤為危險;最后，發(fā)生過土地電阻率突變或突變頻率過高的區(qū)域，都具備低土質(zhì)性電阻的特點，例如，地質(zhì)的斷層處或溪水流經(jīng)的山谷等點地。

1.3中性點非有效接地方式

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)中性點不接地系統(tǒng)中有單項接地發(fā)生故障時，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)人員充足的時間去找到故障的發(fā)生點并及時進行修復(fù)。

三、防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計中的應(yīng)用

3.1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，從而造成對其日常運作的危害。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、山坡等比較險峻的特殊地勢地形，從而使其能降低輸電線路遭雷擊的概率。同時，在完成輸電線路架設(shè)工作時，施工前還要嚴(yán)密勘探當(dāng)?shù)氐牡匦魏屯寥捞刭|(zhì)，以避免因為地下水位高，或地表下面存在有十分豐富的導(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)迅速提升的問題。

3.2科學(xué)合理設(shè)置避雷裝置

（1）設(shè)置避雷線時一定要高度重視線路的規(guī)范合理化設(shè)計，尤其要充分掌握改線路的重點，能對輸電線路與桿塔中所負(fù)荷的電流進行有效降低，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)濟效益均衡的目標(biāo)，只針對輸電線路中所輸送的電流電壓在大于35kV的線路完成裝置避雷線的施工，針對輸送電流達(dá)到220kV的輸電線路，還要為其安裝兩條甚至多條避雷線路，從而滿足對線路中電流分支的需求。

（2）運用負(fù)角保護針，完成對桿塔架設(shè)輸電線路保護。不僅要運用避雷線路外，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)揮對整體線路的保護作用，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3m，再安裝在輸電線路上。

四、輸電線防雷技術(shù)的工作重點

4.1確立管理目標(biāo)并及時杜絕雷擊隱患

關(guān)于加強和改進輸電線路防雷措施方面，需要工作人員明確管理目標(biāo)和重點保護范圍。對于十分復(fù)雜的線路或雷擊事故發(fā)生頻繁過高或人群較為集中的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)重點防雷措施保護，在安裝防雷裝置前要精準(zhǔn)探測和分析當(dāng)?shù)丨h(huán)境和地質(zhì)條件。

4.2規(guī)范測試方式

加強和改進防雷技術(shù)已經(jīng)成為目前電力領(lǐng)域內(nèi)高度重視的核心問題，所以，運用最先進的防雷技術(shù)是必然需求。使用電阻檢測儀器和技術(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事故發(fā)生的分析都是測試方法中需要改進的關(guān)鍵內(nèi)容。

4.3采取針對性措施

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)重點分析輸電線路的抗雷擊性能的強弱，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題，針對以上特點制定詳實可行的防雷技術(shù)方案，加強對頻發(fā)地區(qū)的防雷設(shè)定管理。

五、結(jié)束語

雷擊是影響輸電線路安全的重要因素，所以，提高輸電線路的防雷能力是十分重要的。在設(shè)計輸電線路時，要結(jié)合線路的實際情況，考慮地形環(huán)境、氣候等多方面的因素，合理運用各種防雷技術(shù)，有效提高輸電線路的防雷能力，避免發(fā)生雷擊事故，以保證輸電線路的運行安全。

參考文獻：

[1]邱鳳蓉.線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計中的運用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（18）：144.146.

[2]吳璽.線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計中的運用[J]西部廣播電視，2014（18）：177，179.

（作者單位：國網(wǎng)青海省電力公司海東供電公司）

作者簡介：袁偉東（1980.8.28），性別：男;籍貫：黑龍江;民族：漢;學(xué)歷：本科、;職稱：工程師;研究方向：輸電線路運維與檢修。