輸電線路防雷防鳥(niǎo)害技術(shù)

（國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司吉林供電公司，吉林 吉林 132011）

架空輸電線路大多運(yùn)行在荒山野外，它覆蓋面廣，生態(tài)環(huán)境又變化無(wú)常、無(wú)疑要受到自然災(zāi)害的影響、動(dòng)物危害等許多難以預(yù)見(jiàn)的破壞，經(jīng)常引起線路單相接地短路、相間短路等故障。因此，分析引起故障的原因，采取有效的防治措施，是提高輸電線路安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

防雷害：輸電線路分布很廣，縱橫交錯(cuò)，綿延數(shù)百乃至上千公里，有些處于地形氣象條件復(fù)雜的山區(qū)，容易遭受雷擊，線路的雷害事故在電力系統(tǒng)總的雷害事故中占很大比重。而且線路落雷后，沿輸電線路傳入變電站的侵入波又威脅變電站內(nèi)的電氣設(shè)備，往往又是造成變電站事故的重要因素。加強(qiáng)輸電線路防雷不僅可以減少雷擊輸電線路引起的雷擊跳閘次數(shù)，還有利于變電站內(nèi)電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，是保證電力系統(tǒng)供電可靠性的重要環(huán)節(jié)。

一、雷擊線路跳閘原因

輸電線路遭受雷擊的事故主要與四個(gè)因素有關(guān)：線路絕緣子的50%放電電壓；有無(wú)架空地線；雷電流強(qiáng)度；桿塔的接地電阻。高壓輸電線路各種防雷措施都有其針對(duì)性，因此，在進(jìn)行高壓輸電線路設(shè)計(jì)時(shí)，我們選擇防雷方式首先要明確高壓輸電線路遭雷擊跳閘原因。

（一）輸電線路直擊成因分析。雷電流直接擊到避雷線上，瞬間產(chǎn)生強(qiáng)大的雷電流，強(qiáng)大的電流又使導(dǎo)線溫度急劇升高，從而將導(dǎo)線燒斷。造成避雷線斷線事故，如果湊巧避雷線接觸到導(dǎo)線又會(huì)產(chǎn)生永久性接地故障。此種事故雖然很少發(fā)生但是危害巨大。

（二）輸電線路繞擊成因分析。根據(jù)高壓輸電線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和模擬試驗(yàn)均證明，雷電繞擊率與避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角、桿塔高度以及高壓輸電線路經(jīng)過(guò)的地形、地貌和地質(zhì)條件有關(guān)。山區(qū)高壓輸電線路的繞擊率約為平地高壓輸電線路的3 倍。山區(qū)設(shè)計(jì)輸電線路時(shí)不可避免會(huì)出現(xiàn)大跨越、大高差檔距，這是線路耐雷水平的薄弱環(huán)節(jié)；一些地區(qū)雷電活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈，使某一區(qū)段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。

（三）輸電線路反擊成因分析。雷擊桿、塔頂部或避雷線時(shí)，雷電電流流過(guò)塔體和接地體，使桿塔電位升高，同時(shí)在相導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。如果升高塔體電位和相導(dǎo)線感應(yīng)過(guò)電壓合成的電位差超過(guò)高壓輸電線路絕緣閃絡(luò)電壓值，即Uj ＞ U50%時(shí)，導(dǎo)線與桿塔之間就會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，這種閃絡(luò)就是反擊閃絡(luò)。

二、雷擊跳閘的地形、桿塔特點(diǎn)

根據(jù)對(duì)雷擊故障點(diǎn)地形桿塔特點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)分析，遭受雷擊的桿塔多在：

a）水庫(kù)、水塘附近的突出山頂，多數(shù)發(fā)生在半山區(qū)。

b）某一區(qū)段的高位桿塔或向陽(yáng)坡上的高位桿塔。

c）大跨越桿塔，如跨越水庫(kù)、江河的桿塔，檔距在800m 以上的桿塔等。

d）巖石處等桿塔接地電阻高的地方。

三、輸電線路防雷措施

清楚了輸電線路雷擊跳閘的發(fā)生原因，我們就可以有針對(duì)性的對(duì)輸電線路所經(jīng)過(guò)的不同地段，不同地理位置的桿塔采取相應(yīng)的防雷措施。目前線路防雷主要有以下幾種措施：

（一）加強(qiáng)輸電線路的絕緣水平。輸電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比，加強(qiáng)零值絕緣子的檢測(cè)，及時(shí)更換零值、低值瓷瓶和保證輸電線路有足夠的絕緣強(qiáng)度是提高線路耐雷水平的重要因素。

（二）降低桿塔的接地電阻的方法：

1.接地體應(yīng)盡量利用桿塔基礎(chǔ)坑及施工時(shí)已使用的坑來(lái)埋設(shè)，這樣既減少土方量，又可深埋，還能避免地表干濕變化的影響。

2.增加接地體根數(shù)，對(duì)于土壤電阻率較高的土質(zhì)也可采用增加接地體根數(shù)的方法來(lái)降低接地電阻值。

3.用化學(xué)方法處理，即使用長(zhǎng)效網(wǎng)膠降阻劑（其主要成分為強(qiáng)電解質(zhì)氯化鉀、氯化鎂、硬化劑—水硫酸氫鈉；網(wǎng)狀膠體尿醛樹(shù)脂以及填充保水劑尿素、聚乙烯醇和水等）與土壤混合。但其腐蝕性較強(qiáng)，目前尚缺乏長(zhǎng)期運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

四、防鳥(niǎo)害

近年來(lái)，隨著我國(guó)生態(tài)環(huán)境的不斷改善，鳥(niǎo)類的繁衍逐漸加快。鳥(niǎo)類對(duì)于人類的益處是眾所周知的，但是鳥(niǎo)類對(duì)于輸電線路的安全運(yùn)行，卻帶來(lái)了一定的危害。鳥(niǎo)害是經(jīng)常發(fā)生的事故之一，占事故總數(shù)的45﹪。

（一）鳥(niǎo)害引起跳閘的原因

1.鳥(niǎo)類筑巢

春季鳥(niǎo)類開(kāi)始在輸電線路桿塔上筑巢產(chǎn)卵、孵化。經(jīng)實(shí)地觀察，多是喜鵲、烏鴉、鷹隼等鳥(niǎo)類。這些鳥(niǎo)口叼樹(shù)枝、鐵絲、柴草等物，在線路上空往返飛行，當(dāng)鐵絲等物落在橫擔(dān)與導(dǎo)線之間，會(huì)造成線路故障。刮風(fēng)時(shí)，桿塔上的鳥(niǎo)巢被風(fēng)吹散掉落在帶電導(dǎo)線或瓷瓶上，會(huì)造成短路接地故障。

2.鳥(niǎo)類飛行

體型較大的鳥(niǎo)類，如黑鸛，其體長(zhǎng)1m 多，翅膀展開(kāi)更大。體型較大的鳥(niǎo)類或鳥(niǎo)類爭(zhēng)斗時(shí)飛行在導(dǎo)線間可能造成相間短路或單相接地故障。

3.鳥(niǎo)糞閃絡(luò)

鳥(niǎo)類(特別是鷹的稀屎)污染絕緣子串，在空氣潮濕、大霧時(shí)易發(fā)生閃絡(luò)。鳥(niǎo)站在瓶串上部的橫擔(dān)上向下拉稀屎并沿瓶串下流時(shí)造成單相接地，或者鳥(niǎo)糞隨風(fēng)吹向帶電體造成空氣間隙擊穿，引起故障。

（二）鳥(niǎo)害故障發(fā)生的特征

經(jīng)過(guò)對(duì)鳥(niǎo)害跳閘分析，發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)害有以下特點(diǎn)：

1.季節(jié)性：就吉林地區(qū)而言春天為鳥(niǎo)害故障的頻發(fā)期；

2.時(shí)間性：鳥(niǎo)害跳閘大多發(fā)生在夜晚，尤其集中在晚11h 至凌晨3h；

3.區(qū)城性；經(jīng)觀察，鳥(niǎo)害引起故障的地形地貌，多在桿塔下有茂密的樹(shù)林靠近河流、水庫(kù)、低洼潮濕地帶；有較大樹(shù)木和一些村莊少、僻靜開(kāi)闊的莊稼地帶。

五、預(yù)防鳥(niǎo)害的措施

（一）預(yù)防鳥(niǎo)害故障的組織措施

1.做好鳥(niǎo)害等級(jí)區(qū)域的界定與劃分

2.依據(jù)鳥(niǎo)類活動(dòng)規(guī)律制訂可行的反措計(jì)劃

3.定期檢測(cè)絕緣子，更換不良絕緣子，提高線路絕緣水平

4.積極開(kāi)展監(jiān)察性巡視，掌握絕緣子污染狀況，開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修

5.對(duì)重點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)巢及時(shí)拆除

6.積極開(kāi)展防鳥(niǎo)害專項(xiàng)治理活動(dòng)

7.防鳥(niǎo)害工作應(yīng)做到設(shè)計(jì)、基建、生產(chǎn)統(tǒng)籌考慮，超前預(yù)防，如在線路建設(shè)期安裝驅(qū)鳥(niǎo)裝置，大沿瓷瓶等

8.增加資金投入，改變傳統(tǒng)的防鳥(niǎo)害方法

9.做到只防鳥(niǎo)害而不殺、不傷鳥(niǎo)，保護(hù)鳥(niǎo)類

（二）防鳥(niǎo)害的技術(shù)措施

1.安裝驚鳥(niǎo)裝置，紅色、有反光鏡、發(fā)出聲音

2.安裝風(fēng)車或翻板、檔板、驚鳥(niǎo)旗等

上述防鳥(niǎo)害辦法隨著鳥(niǎo)類適應(yīng)能力的增強(qiáng)，時(shí)間一長(zhǎng)就習(xí)以為常，失去作用。故各種防鳥(niǎo)害裝置、辦法應(yīng)交替使用。

總之，引起輸電線路跳閘的原因有很多，這里不再一一列舉。只有認(rèn)真的做好線路維護(hù)工作，提高線路巡視質(zhì)量，落實(shí)各級(jí)人員的崗位職責(zé)。定期做好線路的運(yùn)行分析，才能就各種原因進(jìn)行深入的了解，從而提高輸電線路的安全運(yùn)行能力。要成為電力行業(yè)的先行軍，就要學(xué)會(huì)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為輸電線路的安全運(yùn)行提供豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。