劉元溥　陳文強(qiáng)　張兆坤

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平提高，用電需求也與日俱增，電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行受到了人們的關(guān)注。架空輸電線路因?yàn)橹苓叚h(huán)境復(fù)雜，所以更容易受到雷擊。為保護(hù)架空輸電線路安全，從而保障供電的安全和穩(wěn)定，必須結(jié)合架空輸電線路受雷擊的特點(diǎn)和原因，采取相應(yīng)的防雷措施。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;雷擊;特點(diǎn)和原因;防雷

架空輸電線路本身因?yàn)槭┕るy度大，如果設(shè)計(jì)存在不合理之處就可能會(huì)使輸電線路存在技術(shù)方面的問題。此外，架空輸電線路所處的環(huán)境十分復(fù)雜，常見于高山、丘陵等地，在一些線路較長且空曠區(qū)域內(nèi)的架空線路更加容易受到雷電襲擊而產(chǎn)生破壞，從而影響供電的安全和穩(wěn)定性。解決架空輸電線路遭雷擊的問題，首先要分析線路遭雷擊的特點(diǎn)和具體原因，然后從防雷保護(hù)設(shè)計(jì)優(yōu)化開始。尤其要注重對(duì)線路接地電阻的設(shè)計(jì)和避雷線的架設(shè)。選擇合適的線路路徑做好對(duì)特殊地段的線路保護(hù)，采取合適的線路架設(shè)方式和接地電阻設(shè)置，從而提高架空輸電線路的整體防雷能力。

1架空輸電線路遭雷擊的特點(diǎn)和原因分析

1.1 架空輸電線路遭雷擊的特點(diǎn)

在雷雨天氣，因?yàn)榧芸蛰旊娋€路所處環(huán)境的復(fù)雜，所以很容易受到雷電襲擊，從而影響線路運(yùn)行的安全和穩(wěn)定。對(duì)線路產(chǎn)生的具體危害是在雷擊電流經(jīng)過線路導(dǎo)體時(shí)可能會(huì)因?yàn)殡娏魈蠖a(chǎn)生熱量，當(dāng)這些熱量超出輸電線路的承受范圍時(shí)就可能會(huì)導(dǎo)致線路避雷線被燒斷而無法起到保護(hù)的作用，最終就可能會(huì)使線路的絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)或擊穿的問題。一般來說，架空輸電線路發(fā)生雷擊有規(guī)律可尋，比如距離地面越遠(yuǎn)越容易受到雷擊，比如土壤電阻率越高在該地方的輸電線路越不容易發(fā)生雷擊。

1.2 架空輸電線路遭雷擊的原因

架空輸電線路發(fā)生雷擊的原因有很多種，第一是因?yàn)榫€路中的材質(zhì)本身絕緣性不強(qiáng)，或者是因?yàn)樵陂L時(shí)間使用以后使得線路的絕緣性下降。第二在鋪設(shè)避雷線路時(shí)因?yàn)樵O(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致避雷線路被外界環(huán)境破壞，無法有效發(fā)揮避雷線的作用，或使避雷線超出了保護(hù)范圍無法保證線路輸電安全。第三，在線路鋪設(shè)中也可能存在避雷線接地不良、避雷線與導(dǎo)線之間距離太小的問題，這些都可能會(huì)使架空輸電線路的防雷性降低，增大雷擊發(fā)生概率。第四，架空輸電線路出現(xiàn)雷擊事故，也和沒有做好有效的防雷保護(hù)措施有關(guān)。

2架空輸電線路防雷保護(hù)措施

2.1 選擇合理的輸電線路路徑

在架空輸電線路選擇時(shí)首先為避免發(fā)生雷擊，必須要避開容易發(fā)生雷擊的地區(qū)，雷擊高發(fā)區(qū)常見于山地、丘陵等區(qū)域。這是因?yàn)檫@些區(qū)域土壤中含有導(dǎo)電礦物質(zhì)，地下水位較高所以易導(dǎo)電。其次山坡和平原交界的地方是因?yàn)榈匦蔚孛舶l(fā)生了變化，土壤中的電阻率發(fā)生改變，電阻率下降，從而容易引起雷擊事故。另外在山區(qū)多風(fēng)地帶、山口峽谷地帶等是因?yàn)榻?jīng)常會(huì)發(fā)生雷暴雨，所以加大了雷擊事故的發(fā)生概率。在一些山丘的頂部，以及被山林湖泊所包圍的地區(qū)也容易發(fā)生雷擊事故，這些區(qū)域都要盡量避免。

2.2 對(duì)架空地線進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)

保障架空輸電線路安全的最直接和最有效的措施是設(shè)置架空地線，所以制定合理的方案、采取合理的地線架設(shè)方式才能提高架空地線防雷電的作用。合理設(shè)計(jì)架空地線，一方面可使電線在分流作用下減少進(jìn)入到桿塔的雷電流、降低塔頂?shù)狞c(diǎn)位。另一方面地線對(duì)導(dǎo)線有耦合作用，可有效降低塔頭絕緣電壓，地線對(duì)導(dǎo)線還有一定的屏蔽功能，使導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓得以下降?？傊?，在輸電線路導(dǎo)線附近設(shè)置耦合線，對(duì)雷擊電流會(huì)產(chǎn)生分流和耦合的作用，從而可降低桿塔絕緣電壓，提高線路的防雷性能，減少雷擊的跳閘率等。

2.3 降低接地電阻

架空輸電線路塔桿有一定接地電阻，接地電阻高低會(huì)直接影響雷擊電流導(dǎo)入大地效率，也就是說接地電阻越高，雷擊電流流入到大地的效率會(huì)下降，而其他沒有流入大地的電流會(huì)對(duì)輸電線路產(chǎn)生破壞，甚至可能會(huì)因?yàn)殡娏鬟^大導(dǎo)致熱量過大而引起線路被燒毀。而如果接地電阻小則雷擊電流進(jìn)入大地的效率會(huì)提高，短時(shí)間內(nèi)就能將絕大部分的雷擊電流流入到大地中而降低了對(duì)輸電線路的破壞作用。所以在進(jìn)行輸電線路防雷保護(hù)時(shí)，可通過降低線路塔桿的接地電阻來提高防雷保護(hù)的作用。一般來說，降低接地電阻的方式包括以下幾種：第一改良輸電線路塔桿接地土壤，也就是去除接地不好的土壤然后采用換土的方式對(duì)土壤接地性能進(jìn)行改善，以此來降低桿塔的接地電阻。當(dāng)輸電線路桿塔附近存在水域。則可將接地引入到水域中設(shè)置水下接地網(wǎng)，從而可降低桿塔接地電阻。第二種作為高架輸電線路桿塔接地主要泄流路徑，可通過增加接地極埋入深度、埋入數(shù)量來降低輸電線路桿塔接地電阻。此外可利用降阻劑來降低接地電阻。

2.4 安裝避雷器

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，絕緣外套的避雷器、輸電線路避雷器防雷技術(shù)等出現(xiàn)并被廣泛應(yīng)用到架空輸電線路防雷保護(hù)中。在安裝避雷器于架空輸電線路以后，有一部分的電流會(huì)進(jìn)入到相近的桿塔，還有一部分的電流會(huì)經(jīng)過塔體而進(jìn)入到地下。當(dāng)雷擊電流較大時(shí)避雷器會(huì)產(chǎn)生分流作用，使雷擊電流經(jīng)避雷器進(jìn)入到導(dǎo)線中，最后又進(jìn)入到相近的桿塔中。因?yàn)榧芸盏鼐€中分流的雷擊電流會(huì)比避雷器分流的雷擊電流小，所以在雷擊發(fā)生時(shí)避雷器會(huì)在耦合作用下使導(dǎo)線電位提高，導(dǎo)線和桿塔頂端的電位差要小于絕緣子串的閃絡(luò)電壓，可有效避免閃絡(luò)問題的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)的目的。

2.5 架設(shè)耦合地線

耦合地線的作用是在輸電線路架空桿塔發(fā)生雷擊時(shí)產(chǎn)生連續(xù)性伸長接地動(dòng)作，使基桿塔地網(wǎng)和相鄰地網(wǎng)連接起來，這樣就提高了相鄰桿塔對(duì)雷擊電流的分流效果和作用，可有效提升導(dǎo)線地線的耦合系數(shù)，最終可起到降低接地電阻、保證輸電線路供電安全的目的。

2.6 其他管理保護(hù)的措施

為保證架空輸電線路運(yùn)行正常，可采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督控制，比如對(duì)架空輸電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、掌握設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、從而可提高對(duì)該設(shè)備的掌控能力。因?yàn)檩旊娋€路常年處于惡劣的環(huán)境中，會(huì)受到各種自然因素的影響從而使電力載荷發(fā)生較大的變化。這時(shí)可通過架空輸電以及氣象參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電設(shè)備和線路的在線監(jiān)督，并對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上選擇合理的線路運(yùn)行方式。另外，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)輸電線路的檢查維修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸電設(shè)備運(yùn)行情況，根據(jù)在線檢測(cè)獲得的信息以及以往經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來分析線路運(yùn)行中存在的危險(xiǎn)因素，確定維修周期從而降低事故發(fā)生率。做好檢查維修、監(jiān)督管理工作也是降低雷擊事故發(fā)生率、保證輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的有效措施，且能推動(dòng)電網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，推動(dòng)我國架空輸電線路運(yùn)行維護(hù)的發(fā)展。

3結(jié)語

綜上所述，輸電線路運(yùn)行的質(zhì)量將直接關(guān)系到電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，關(guān)系供電的質(zhì)量，最終會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生影響。而架空輸電線路因?yàn)殚L時(shí)間在復(fù)雜多變的自然環(huán)境下運(yùn)行，所以遭到雷擊的可能性較大，而一旦被雷電擊中就會(huì)使線路上的電力設(shè)備甚至整條線路發(fā)生損壞，不僅會(huì)影響正常供電，而且還會(huì)給企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，阻礙電力網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)發(fā)展。為此，有必要做好相應(yīng)防雷保護(hù)措施，以降低線路遭受雷擊的可能，保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

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