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摘 要：電力行業(yè)的全面革新帶動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)，其中輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)與安裝對(duì)電力企業(yè)的發(fā)展尤為重要，但輸電線(xiàn)路在實(shí)際安裝過(guò)程中由于一些自然因素常會(huì)導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，或由于雷電對(duì)輸電線(xiàn)路的破壞較為嚴(yán)重。本文對(duì)高壓線(xiàn)路遇雷故障進(jìn)行分析，并從輸電線(xiàn)路安裝時(shí)采用科學(xué)、合理的防雷技術(shù)提升線(xiàn)路運(yùn)行安全著手，以改善輸電線(xiàn)路的防雷能力，供參考。

關(guān)鍵詞：防雷技術(shù)；輸電線(xiàn)路；應(yīng)用

前言

輸電線(xiàn)路運(yùn)行安全性是電力企業(yè)發(fā)展過(guò)程中最為重要的部分，其作為電能傳輸?shù)闹匾浇椋瑢?duì)線(xiàn)路的穩(wěn)定運(yùn)行尤為重要。此外，若輸電線(xiàn)路等級(jí)較高時(shí)，由于線(xiàn)路架設(shè)較高在較大程度上增加雷電破壞的幾率；所以，在此基礎(chǔ)上電力企業(yè)采取有效的防雷技術(shù)避免自然災(zāi)害對(duì)輸電線(xiàn)路造成的不利影響，不但能夠提升電力企業(yè)輸電線(xiàn)路的穩(wěn)定性，且對(duì)電力企業(yè)的未來(lái)發(fā)展具有重要意義。

1 雷電對(duì)輸電線(xiàn)路的危害

1.1 雷電的高熱效應(yīng)

雷電會(huì)產(chǎn)生較高的高熱能量，在放電時(shí)傳到輸電線(xiàn)路中，并將高熱效應(yīng)轉(zhuǎn)換為高電流，在較大程度上對(duì)輸電線(xiàn)路的正常運(yùn)行造成破壞，嚴(yán)重者甚至融化線(xiàn)路中的金屬，或?qū)U塔中的金屬融化，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成極大威脅。

1.2 雷電的高壓效應(yīng)

雷電在放電時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高的高壓，甚至可高達(dá)10萬(wàn)伏以上，若電擊點(diǎn)在輸電線(xiàn)路上，將導(dǎo)致金屬設(shè)備與電氣設(shè)備瞬間遭到破壞，使線(xiàn)路出現(xiàn)跳閘、短路以及燒毀等故障問(wèn)題，甚至造成輸電線(xiàn)路出現(xiàn)起火等現(xiàn)象，大大影響電力企業(yè)的發(fā)展及加大輸電線(xiàn)路的維護(hù)成本。

1.3 雷電的電磁感應(yīng)

雷電不但能產(chǎn)生高熱與高壓，并且還伴隨著電磁效應(yīng)，使輸電線(xiàn)路變成交變電磁場(chǎng)，大大增加線(xiàn)路中的電流。由于線(xiàn)路無(wú)法承載過(guò)高的電流，會(huì)導(dǎo)致輸電線(xiàn)路出現(xiàn)燒毀的情況，在對(duì)輸電線(xiàn)路造成較大的影響的同時(shí)，加大了后期的維修難度。

2 防雷技術(shù)原理

防雷技術(shù)的選擇與應(yīng)用需根據(jù)雷電形成的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的選擇，這就需要對(duì)防雷技術(shù)與雷電放電原理進(jìn)行系統(tǒng)分析，產(chǎn)生雷電的主要原因是由于人們生活的環(huán)境中充滿(mǎn)了水蒸氣，若上升氣流與大氣結(jié)合在一起時(shí)，不同電荷會(huì)包圍水珠，并在氣流的作用下形成帶正負(fù)電荷的云層，此帶電荷的云層叫做雷云。

雷云向地面放電的過(guò)程主要有先導(dǎo)放電階段和主放電階段兩個(gè)階段。其中，先導(dǎo)放電階段是因電荷累計(jì)到一定程度時(shí)，使氣體中的絕緣體發(fā)生了改變，形成了先導(dǎo)放電，在先導(dǎo)放電過(guò)程中會(huì)將電壓瞬間升高[1]。此外，若大氣中的電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)形成主放電階段，此放電時(shí)間比較短，但放電電流相對(duì)較高，對(duì)地面的建筑物有較大的破壞性，之后電流波和電壓波通過(guò)放電通道進(jìn)行入雷擊點(diǎn)，若氣體介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下導(dǎo)致電解質(zhì)中一些帶電的質(zhì)點(diǎn)數(shù)量和移動(dòng)速度達(dá)到最大值時(shí)，會(huì)改變電介質(zhì)的屬性，使其具有一定的通電性質(zhì)。

根據(jù)雷電放電原理可對(duì)放電系數(shù)進(jìn)行有效分析，對(duì)雷電流幅值與地面落雷密度值進(jìn)行計(jì)算，以此準(zhǔn)確計(jì)算出輸電線(xiàn)路與避雷線(xiàn)的耦合系數(shù)，并將計(jì)算出的值應(yīng)用在防雷技術(shù)設(shè)計(jì)中。

3 輸電線(xiàn)路引發(fā)雷電的原因

3.1 地理環(huán)境

一般情況下，山區(qū)發(fā)生雷電幾率較高，尤其是深山與沿海地區(qū)，主要是因山區(qū)地域起伏較大，并且氣流相對(duì)不穩(wěn)定，同時(shí)雨水較為豐富，這就導(dǎo)致輸電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)會(huì)受到一定的影響，為此在進(jìn)行輸電線(xiàn)路安裝與設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮地理環(huán)境因素對(duì)輸電線(xiàn)路的影響。

3.2 線(xiàn)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，其電壓一般通過(guò)桿塔進(jìn)行放電，擊穿線(xiàn)路，主要需注意以下方面：導(dǎo)線(xiàn)閃爍程度主要是由于線(xiàn)路間距不均衡所造成，若增加塔身電流和電感程度，則反擊電壓與電路會(huì)相應(yīng)的減少。

3.3 土壤電阻率

桿塔與接地電阻有著密切的聯(lián)系，其中地形較為復(fù)雜的區(qū)域，在進(jìn)行輸電線(xiàn)路安裝時(shí)需要注意安裝重點(diǎn)，一般情況下將重點(diǎn)放于巖石與土壤的分層中；此外，在一定情況下塔頂會(huì)受到雷擊，主要是因接地電阻相對(duì)較小，導(dǎo)致反射現(xiàn)象的發(fā)生，可以通過(guò)降低接地電阻來(lái)避免雷擊[2]。

4 防雷技術(shù)在輸電線(xiàn)路中的應(yīng)用

4.1 在線(xiàn)路上裝置避雷器

在輸電線(xiàn)路中安裝避雷器后，能夠有效的將電流實(shí)施分流，一部分進(jìn)入到地下，一部分導(dǎo)入到塔桿中。此外，若電流超過(guò)一定數(shù)值后，避雷器會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生一定的分流作用，當(dāng)避雷器中電壓降到50%時(shí)，留存的電壓不會(huì)對(duì)線(xiàn)路產(chǎn)生威脅，是由輸電線(xiàn)路受到雷電侵襲時(shí)，避雷器會(huì)將一部分電流傳入塔桿中，而雷電流通過(guò)磁感應(yīng)效果以此將電位推高，使電位差加大，從而起到防雷的效果。

4.2 選用合理的輸電線(xiàn)路路徑

由于我國(guó)地域遼闊，且不同地域的氣候與地形具有較大的差異性，從而出現(xiàn)雷擊的概率在一定程度上也有著較大差異；因此，架設(shè)輸電線(xiàn)路時(shí)，為了保證線(xiàn)路的安全運(yùn)行需最大程度避開(kāi)雷擊區(qū)域，一般情況下需避開(kāi)以下幾個(gè)區(qū)域[3]：（1）山川峽谷區(qū)域；（2）地下導(dǎo)電礦物較多以及水位相對(duì)較高的區(qū)域；（3）潮濕低洼盆地，特點(diǎn)是有較多叢林與山脈區(qū)域；（4）電阻率突變率較高的區(qū)域。

4.3 架設(shè)耦合地線(xiàn)

在接地電阻難以進(jìn)行降低時(shí)，需在導(dǎo)線(xiàn)下端進(jìn)行地下鋪設(shè)，以最大程度上對(duì)雷電流進(jìn)行分流，降低絕緣子串兩頭的感應(yīng)力度，并在一定程度上降低反擊電壓分量。由此可看出，架設(shè)有效的耦合地線(xiàn)，能夠保證雷擊期間線(xiàn)路可以通過(guò)瞬間跳閘來(lái)避免雷擊的危害。

4.4 自動(dòng)合閘系統(tǒng)的應(yīng)用

自動(dòng)合閘技術(shù)主要是應(yīng)用自動(dòng)合閘系統(tǒng)，在最大程度上減少雷擊對(duì)輸電線(xiàn)路造成的危害，夠提高線(xiàn)路的安全性。此外，自動(dòng)合閘技術(shù)可保障輸電線(xiàn)路在雷電期間可進(jìn)行自動(dòng)關(guān)閉，以此降低對(duì)線(xiàn)路造成的不利影響。

4.5 減小接地電阻

避雷器的使用有著其一定的弊端，因此需對(duì)接地電阻進(jìn)行有效的調(diào)整，比如通過(guò)爆破技術(shù)改變導(dǎo)電性能，以此降低接地電阻；或應(yīng)用降阻劑放置于鐵塔附近，以此來(lái)降低接地電阻。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了避免輸電線(xiàn)路在運(yùn)行過(guò)程中遭受雷電破壞，提升電力企業(yè)輸電線(xiàn)路中的運(yùn)行安全。通過(guò)積極應(yīng)用合理的防雷技術(shù)在輸電線(xiàn)路中，在提升輸電線(xiàn)路運(yùn)行質(zhì)量的同時(shí)，大大提高電力系統(tǒng)的工作效率，為我國(guó)電力企業(yè)的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]葉曉東. 輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)及運(yùn)行中的防雷技術(shù)措施研究[J]. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)， 2011（33）：131-132.

[2]王一男. 探析線(xiàn)路防雷技術(shù)在輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研討[J]. 華東科技：學(xué)術(shù)版， 2017（10）：240-240.

[3]吳璽. 線(xiàn)路防雷技術(shù)在輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用[J]. 西部廣播電視， 92014（18）：177-177.