關(guān) 心

黑龍江龍煤礦業(yè)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司七臺河分院

輸電線路設(shè)計(jì)中線路防雷技術(shù)的運(yùn)用解析

關(guān) 心

黑龍江龍煤礦業(yè)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司七臺河分院

隨著我國社會(huì)主義現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)水平得到了巨大提升，從而促使當(dāng)代居民生活需求得到極大滿足，并為企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)建了良好的發(fā)展環(huán)境。電力能源作為當(dāng)代重要能源之一，其支撐著居民日常生活、企業(yè)日常運(yùn)作。有效確保國家電力能源的持續(xù)穩(wěn)定供應(yīng)，將是當(dāng)代社會(huì)和諧發(fā)展和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健增長的重要基礎(chǔ)。為了確保國家電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，就必須從輸電線路設(shè)計(jì)、電力企業(yè)管理、地方電力調(diào)配等多個(gè)環(huán)節(jié)給予積極的努力。文章對線路設(shè)計(jì)中的防雷技術(shù)進(jìn)行了闡述，以供參考。

輸電線路；防雷技術(shù)；應(yīng)用

近年來，我國的氣候環(huán)境變化異常，雷電活動(dòng)日益頻繁，但是隨著電網(wǎng)新增速度的加快，輸電線路雷擊事故呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，著已經(jīng)成為了除了自然災(zāi)害外危害電網(wǎng)安全的最大因素。現(xiàn)在的研究表明，在不同時(shí)間、不同地域，由于雷電活動(dòng)特征存在著較大的差異，雷電對輸電線路造成的影響也是不同的，輸電線路呈現(xiàn)出的防雷性能相應(yīng)的也有所不同。

1 雷電對輸電線路的不良影響

雷電是自然界十分常見的自然現(xiàn)象，具有較大的破壞力，尤其在南方山區(qū)，雷電現(xiàn)象更為普遍。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，即便雷電只有0.01秒的放電時(shí)間，但其電流量能夠在瞬間達(dá)到十萬安培，如若擊中動(dòng)物，能夠麻痹動(dòng)物心臟和大腦，甚至造成死亡；如若擊中建筑物，則會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的熱電效應(yīng)和磁場效應(yīng)，直接造成不可挽回的巨大損失。由此推斷，如若雷電擊中輸電線路，則必然破壞輸電線路，甚至影響電力調(diào)度的正常運(yùn)行。直擊雷主要有兩種類型，分別為反擊雷和繞擊雷，前者多出現(xiàn)在丘陵、平原地區(qū)；后者多出現(xiàn)在山區(qū)。所以，在電力企業(yè)輸電線路設(shè)計(jì)與鋪設(shè)之前，相關(guān)工作人員有必要對地區(qū)環(huán)境條件加以了解，并采取科學(xué)合理的防雷技術(shù)。如果在山區(qū)地區(qū)，應(yīng)盡可能選擇在防雷走廊區(qū)域進(jìn)行輸電線路鋪設(shè)，以達(dá)到降低線路電阻的目的。

2 輸電線路防雷設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化接地裝置

以110kV線路為例，其運(yùn)維中應(yīng)以改良、優(yōu)化接地裝置為工作重點(diǎn)。在將接地裝置進(jìn)行改良之后，線路出現(xiàn)跳閘的次數(shù)會(huì)有所減少，故障概率也會(huì)因此降低。依據(jù)相關(guān)實(shí)例來講，優(yōu)化接地裝置之后，輸電線路中跳閘率的降幅最大可達(dá)30%；如果接地裝置以往設(shè)置的比較不合理，在經(jīng)過改良之后，跳閘率降幅甚至可以達(dá)到50%。

具體實(shí)施中，接地裝置改良的要點(diǎn)是降低電阻，一般方法包括填充低阻物、安裝導(dǎo)電模塊等，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。在電阻率相對較高的情況下，降阻可采用布設(shè)接地極的方法，以解決接地不良問題。但要注意的是，不同線路的布設(shè)要求也不一樣，實(shí)施中應(yīng)注意區(qū)分。若為水泥桿塔線路，接地極布設(shè)應(yīng)從其3米到5米之間的位置開始；若為鐵塔線路，接地極布設(shè)應(yīng)從其5米至8米之間的位置開始。使用的接地極最好選擇長度為3米長的，間隔距離最好在4米至6米。除了布設(shè)接地極之外，接地裝置改良還可以通過增加耦合系數(shù)實(shí)現(xiàn)。此種方法的實(shí)現(xiàn)途徑通常是增加架空地線或耦合地線。

2.2 采取絕緣避雷線

防雷輸電線路的避雷線除了防雷外，還有實(shí)現(xiàn)載波通信、減小潛供電流等作用，避雷線有兩種懸掛方式，一種是經(jīng)過絕緣子與鐵塔相連，另一種是直接懸掛在鐵塔上。由于避雷線到各相導(dǎo)線的距離實(shí)不相等的，所以它們之間的互感是有差別的，所以在避雷線上仍然要感應(yīng)出一個(gè)縱電動(dòng)勢。對于220kv長200~300km的線路，附加電能損失每年大約可以達(dá)到幾十萬度，而對于500kv長300~400km的線路，每年大約損失數(shù)百萬度。所以，在我國一般采用絕緣避雷線來設(shè)計(jì)超高壓線路以減少能耗。但是，在雷擊狀態(tài)下，避雷線的絕緣在雷電先驅(qū)放階段即被擊穿而使避雷線呈接地狀態(tài)，所以不會(huì)影響防雷效果。

2.3 完善線路的防雷技術(shù)

線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，有必要應(yīng)用避雷器，從性能、經(jīng)濟(jì)成本等視角著手，都能滿足電力企業(yè)輸電線路防雷的需要。目前，應(yīng)用最廣泛的避雷器當(dāng)屬金屬氧化物避雷器，不僅能夠?qū)€路桿塔加以有效保護(hù)，以削減雷擊對輸電線路的不良影響，而且能夠避免輸電線路遭受過強(qiáng)雷擊的損害影響。近年來，我國電力企業(yè)對避雷器的應(yīng)用中，能夠使避雷器得到有效保護(hù)，同時(shí)有助于提高輸電線路的抗雷水平。但是，電力企業(yè)在應(yīng)用避雷器時(shí)，有必要對雷電的強(qiáng)度、雷電對線路損害程度、影響范圍等因素的考慮，在確保雷擊位置的基礎(chǔ)上，保證周圍輸電線路的安全性，以提高電力企業(yè)輸電線路的安全性能。

2.4 使用負(fù)角保護(hù)針，實(shí)現(xiàn)對桿塔架設(shè)輸電線路保護(hù)

除了使用避雷線路之外，針對被桿塔架設(shè)在空中的線路，還可在線路與桿塔接觸部位之間安裝負(fù)角保護(hù)針，其主要是為了實(shí)現(xiàn)減少線路被擊穿的臨界距離，從而有效實(shí)現(xiàn)對整體線路的保護(hù)作用，使輸電線路得以屏蔽外部電流影響。針對山坡、山澗等特殊地理環(huán)境，應(yīng)對整條線路安裝負(fù)角保護(hù)針的距離進(jìn)行特定設(shè)計(jì)，一般可選取的安裝距離為2.6 米左右，并將負(fù)角保護(hù)針的針頭設(shè)計(jì)為尖錐的形狀，再進(jìn)行輸電線路上的安裝。

2.5 做好防雷的監(jiān)測工作

統(tǒng)計(jì)資料表明，雷擊跳閘是輸電線路最容易出現(xiàn)的故障之一，發(fā)生率較高，特別是在某些山區(qū)，由于氣候、地形、環(huán)境相對比較特殊，雷擊事故的發(fā)生率非常高，已然成了線路的最大安全威脅。所以，線路運(yùn)維中，防雷監(jiān)測也是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)。在目前的情況下，人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識到了雷電對線路的危害性，也在管理工作中對防雷監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷擊事故具有突發(fā)性，因此，應(yīng)注意合理布設(shè)防雷裝置，并做好維護(hù)，確保其能夠正常工作。

綜上所述，由于我國多數(shù)地區(qū)的環(huán)境較為惡劣，如雷雨居多，加大裸露在外界的輸電線路雷擊幾率，既威脅輸電線路安全，又可能對電力企業(yè)造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。防雷技術(shù)在輸電線路中的應(yīng)用，能夠提高輸電線路的防雷效果，同時(shí)可提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。因此，加強(qiáng)對線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用問題的研究具有必要性。

[1] 吳璽.線路防雷技術(shù)在輸電線路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J].西部廣播電視，2014，18：177+179.