輸電線路防雷技術(shù)研究

1、 輸電線路防雷技術(shù)研究 摘要：根據(jù)作用方式的不同，雷電可以分為感應(yīng)雷和直擊雷。對于感應(yīng)雷的防范已經(jīng)較為成熟，直擊雷是目前防雷技術(shù)的主要研究對象。廣東省清遠市為丘陵地形，氣候濕潤，春夏季節(jié)常出現(xiàn)雷雨天氣，極易發(fā)生雷擊，為了能夠有效地降低雷擊造成的輸電線跳閘率，減少雷擊造成的停電現(xiàn)象，必須對輸電線及桿塔進行防雷改造。防雷改造需要選擇合適的防雷技術(shù)，并且要制定合理的防雷方案。關(guān)鍵詞：輸電工程；線路施工；防雷技術(shù)1雷電對電力輸電線路的危害雷電具有不確定性和強烈性，具有極大的破壞能力，能夠在瞬間產(chǎn)生巨大的磁場效應(yīng)。因此，雷電如果擊中電力輸電線路，就會導(dǎo)致輸電線路的絕緣體失效，造成電壓危害引發(fā)跳閘，這就會

2、造成電力事故，威脅人們的生命財產(chǎn)安全。輸電線路在遭受到雷擊后，會形成以下危害：1.1感應(yīng)雷過電壓危害即受到電磁感應(yīng)的影響出現(xiàn)過負載現(xiàn)象。之所以會形成電磁感應(yīng)是因為雷擊中電塔、線路、地面時，其中產(chǎn)生的電荷與雷云所帶電荷的極性相反。這時輸電線路中的電壓、電流就會異常，短時間內(nèi)原輸電線路就會成為高壓線。此外，架空線路還會產(chǎn)生更加嚴重的感應(yīng)雷過壓問題，導(dǎo)致?lián)舸┦鹿省?.2直擊雷過壓危害即雷電直接擊中輸電線路引發(fā)的過壓問題。當(dāng)輸電線路被擊中后，電流會隨著接地導(dǎo)線流入大地，引發(fā)電壓降，以致于雷擊部位的電位升高。在這一過程中還有可能出現(xiàn)熱效應(yīng)、電效應(yīng)等不良情況，造成更為嚴重的安全事故，甚至是造成人員傷亡。1

3、.3雷電繞擊即雷電繞過避雷設(shè)施擊中導(dǎo)線。常見于空曠地帶的輸電區(qū)域。當(dāng)雷擊擊中導(dǎo)線之后，瓷瓶串就會有電流經(jīng)過，并出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象?？梢哉f，雷電繞擊對輸電線路的危害非常大，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)提早預(yù)防。1.4雷電反擊當(dāng)出現(xiàn)雷電反擊現(xiàn)象時，輸電線路有可能出現(xiàn)跳閘事故。因為電力設(shè)備遭受到雷擊后，其中產(chǎn)生的擊穿電流會擊穿大地，導(dǎo)致接地電壓瞬間提高。這時輸電線路還會產(chǎn)生電壓，引發(fā)雷電反擊現(xiàn)象，導(dǎo)致瞬時放電電壓急劇升高，瞬時放電電流急劇增大。結(jié)合以往的工作經(jīng)驗來看，每當(dāng)出現(xiàn)雷電反擊現(xiàn)象時，最終都會導(dǎo)致跳閘事故。2輸電線路出現(xiàn)雷電干擾的原因輸電線路雷害事故約能占到電力系統(tǒng)全部雷害事故的70%左右。結(jié)合實際來看，造成輸電線

4、路出現(xiàn)雷電干擾的原因包括以下幾點：輸電線路缺少避雷器保護，即便是避雷器能夠工作，但過高的雷電過電壓也會造成輸電線路絕緣子擊穿放電，尤其是大多數(shù)輸電線路所用避雷器種類比較雜，其動作電壓、額定電壓等參數(shù)存在較大的差異，更容易在雷電過電壓的影響下出現(xiàn)避雷器爆炸事故；避雷器接地不合理，由于受到場所的限制，有些避雷器接地電阻并不符合標準，出現(xiàn)了超標現(xiàn)象，有些避雷器接地引下線損壞，并未得到及時更換，有些埋入土中的接地引下線與接地體連接處出現(xiàn)了電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致避雷器失去應(yīng)有的作用；隔離開關(guān)、柱上斷路器等處的避雷保護器安裝不合理，導(dǎo)致隔離開關(guān)絕緣擊穿；為了節(jié)約輸電線路建設(shè)成本，在建設(shè)初期采用了34回路，或

5、者是68回同桿架設(shè)，以致于雷擊發(fā)生時絕緣子對地閃絡(luò)，甚至是產(chǎn)生較大工頻續(xù)流，同桿架設(shè)的其他回路遭受到持續(xù)接地電弧影響出現(xiàn)短路；沒有定期進行輸電線路的檢修、維護，導(dǎo)致其中的絕緣弱電不能及時消除，使得輸電線路耐雷性能下降。3輸電線路中的防雷技術(shù)3.1選取合理的輸電線路路徑由于雷電活動的產(chǎn)生存在一定的必要性和特殊性，因此，電力企業(yè)在架設(shè)輸電線路時，無法完全避免雷電活動的存在，要盡量選擇避開雷擊區(qū)，這才能降低雷擊對輸電線路的損害。一般而言，最常見的雷擊區(qū)主要分為以下幾個方面：第一，地下水位較高或地下水內(nèi)含有容易導(dǎo)電的礦物質(zhì)；第二，對于山坡與平原交界區(qū)而言，其地貌會產(chǎn)生較大起伏的變化，這就會產(chǎn)生雷擊區(qū)域

6、；第三，區(qū)內(nèi)土壤的電阻率突然變化或者區(qū)內(nèi)存在斷層帶；第四，山區(qū)的多風(fēng)地帶或者山口的峽谷地帶；第五，植被生長旺盛的向陽區(qū)和山丘頂部；第六，存在樹林、湖泊、河流、水塘、水庫等盆地區(qū)域。3.2架空避雷線目前，電力行業(yè)內(nèi)使用最為廣泛的避雷設(shè)備是避雷線，利用避雷線能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路的分流、耦合和屏蔽作用，降低輸電線路遭受雷擊的可能性，提高線路的防雷效果。對于避雷線而言，其存在分流的作用，能夠降低流過輸電線路的雷電流，就能將大地與塔頂之間的電位差控制在合理的范圍內(nèi)，而且，避雷線存在的耦合功能，能夠?qū)⒕€路中的導(dǎo)線進行耦合，降低絕緣子電壓。此外，避雷針存在良好的屏蔽作用，能夠屏蔽導(dǎo)線，降低線路上的感應(yīng)電壓。3.

7、3架設(shè)耦合地線如果輸電線路中的接地電阻無法有效降低雷電流大小，那么電力企業(yè)的工作人員便會通過架設(shè)耦合地線的措施來降低雷電流大小。對于耦合地線而言，其主要是一條六合耦合地線，安裝的區(qū)域在輸電導(dǎo)線的周圍或者下方，作用是降低分流雷電流以及反擊電壓之間的分量和絕緣子串兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。3.4降低鐵塔接地電阻絕大部分電力企業(yè)采取的防雷保護措施是降低輸電線路的接地電阻，同時，行業(yè)內(nèi)主要采用的降低輸電線塔接地電阻的方法主要分為以下幾個方面：第一，如果輸電線路的架設(shè)面積較小、規(guī)模小，但是接地網(wǎng)面積較為集中，那么工作人員便可以在接地電阻表面涂抹一層降阻劑，這就能降低接地電阻值大小，由于過程較為簡單且效果良好，

8、因而被廣泛地推廣使用；第二，采用爆破接地技術(shù)，首先在需要降低接地電阻的區(qū)域，采用爆破技術(shù)將地面爆裂，然后利用壓力機將電阻率更低的材料壓入裂縫中，以此來降低周圍土壤的導(dǎo)電性能；第三，對于水平接地地阻而言，其長度與能夠發(fā)揮的電感效應(yīng)之間存在正比關(guān)系，因此，可以通過增加接地電阻水平方向長度的方法來降低電阻值。經(jīng)行業(yè)內(nèi)工作人員研究發(fā)現(xiàn)，對于水平接地電阻，如果其長度為55m，那么電阻率為500/m，如果將水平接地電阻長度增大為80m，此時，電阻率便會上升到2000/m。因此，通過增加水平接地電阻的長度能夠降低電阻的沖擊系數(shù)，將沖擊系數(shù)控制在一個穩(wěn)定且合理的范圍內(nèi)，以此就能降低鐵塔的接地電阻。3.5安裝避

9、雷器和避雷針輸電線路安裝避雷器和避雷針的主要目的是將線路絕緣子串進行串聯(lián)，從而就能提高輸電線路的雷電繞擊和雷電反擊能力，降低線路在運行過程中遭受雷電襲擊的可能性。此外，避雷器主要安裝在輸電線路的塔干部位，同時，在安裝避雷器之前，要對區(qū)域的雷電擊打頻率進行綜合測定，在測定結(jié)果的基礎(chǔ)上安裝合適數(shù)量的避雷器，這才能有效避免跳閘事故的發(fā)生。3.6安裝自動重合閘裝置對于自動跳閘功能而言，其是電網(wǎng)供電系統(tǒng)的自我保護方法之一。供電系統(tǒng)跳閘以后，輸電線路上相關(guān)的故障便會自動消除，如果輸電線路在運行過程中受到雷擊，那么自動跳閘裝置便會將輸電線路上產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)放電故障進行自動消除，避免輸電線路處于長期故障的狀態(tài)。因此，要在輸電線路合適的位置安裝自動重合閘裝置，并將該裝置與供電系統(tǒng)的繼電保護器進行有效的連接，以此來提高系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性與可靠性，從而實現(xiàn)線路在受到雷擊跳閘以后的自動恢復(fù)效果。4結(jié)束語總之，雷電防御對于輸電線安全輸電至關(guān)重要，各種防雷技術(shù)能夠有效地提高輸電線路的耐雷水平。電力企業(yè)在架設(shè)輸電線路時，需要充分考慮防雷技術(shù)，配置完善的絕緣措施，在施工過程中不斷提高設(shè)計標準、生產(chǎn)工藝以及材料水平，才能保證輸電線路在運行過程中能夠擁有良好的防雷性能。參考文獻1