韓昌強(qiáng)，何璇，仇國滔

（中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司遵義供電局，貴州遵義，563000）

1 輸電線路抵御雷擊的保護(hù)途徑

1.1 架設(shè)專屬避雷線

作為輸電線路可靠、基礎(chǔ)、安全的防雷擊保護(hù)辦法之一，避雷線的正確增設(shè)可有效對抗自然雷擊，是工作人員規(guī)避雷擊對輸電線形成消極安全隱患的可行策略。具體體現(xiàn)在，避雷線擁有自然雷電對導(dǎo)線實施損害的防御能力。當(dāng)桿塔頂端部位遭受雷擊時，避雷線可發(fā)揮其分流電流的積極功效，減少或預(yù)防雷電直接對桿塔的流入，達(dá)到降低輸電線桿塔頂端部位點位的防雷任務(wù)；可滿足導(dǎo)線的現(xiàn)實性耦合需求，實現(xiàn)對自然雷電直擊電線桿塔時，催化塔頭部位持有的空間縫及絕緣子串的實時電壓進(jìn)行大量減少；屏蔽導(dǎo)線，減少導(dǎo)線裝置負(fù)荷下感應(yīng)到的過電壓[1]。避雷線安裝如圖1 所示。

圖1 避雷線的架設(shè)

1.2 降低桿塔接地電阻

輸電線路桿塔接地設(shè)施作為連通避雷線的特殊性裝置，其運轉(zhuǎn)原理為在遭遇自然雷擊后向地表廣泛導(dǎo)泄電流，繼而確保線路自體具備的抗雷擊性能。而在這其中，接地設(shè)施擁有的接地電阻強(qiáng)弱與避免雷擊閃絡(luò)現(xiàn)象發(fā)生能力具有連帶效應(yīng)。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料調(diào)查，接地電阻參數(shù)的明顯差異性導(dǎo)致其形成雷擊閃絡(luò)故障幾率存在較大不同。在超出20Ω 接地電阻的線路桿塔狀況下，其持有的雷擊閃絡(luò)問題產(chǎn)生概率超出除10Ω 范圍內(nèi)接地電阻數(shù)值外其他同等情況的桿塔發(fā)生閃絡(luò)風(fēng)險幾十倍，標(biāo)志著接地電阻參數(shù)受諸多客觀因素影響催化下一旦超出20Ω 后，輸電線路時下運轉(zhuǎn)多方位性能將得到明顯跌落。因此，在常規(guī)高程的輸電線路桿塔中，將其接地設(shè)施通過適當(dāng)、合規(guī)的工頻降低措施可有效增強(qiáng)線路自體攜帶的抗雷擊能力，杜絕雷電反擊現(xiàn)象出現(xiàn)；二則，當(dāng)處于不良性客觀接地條件、大接地電阻的復(fù)雜環(huán)境中，桿塔受自然雷擊作用下將會在主體引下線部位相繼形成高數(shù)值反擊電壓，并與雷電流在承接于接地電阻時的參數(shù)大致相等。

工作人員在執(zhí)行降低桿塔本體接地電阻數(shù)值任務(wù)中，應(yīng)將“桿塔工頻”、“技術(shù)過程”等相關(guān)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)性接地電阻參數(shù)有關(guān)的要求設(shè)定為作業(yè)基本遵循，依托作業(yè)區(qū)土壤土體實際電阻，嚴(yán)謹(jǐn)確定具體接地電阻數(shù)值。常規(guī)情況下，工作人員可運用接地設(shè)備，如帶、管等，搭配利用連續(xù)伸長性質(zhì)的接電線裝置。而該類接地體的正確使用需沿線路延伸方向在其地下增設(shè)1-2 根規(guī)格相符的接電線，保障完成連接作業(yè)后的接電線可與下一基鄰近桿塔主體內(nèi)持有的接地設(shè)施實現(xiàn)符合相連，但需工作人員將接電線長度精準(zhǔn)把控在500m 內(nèi)，保證工頻與接地電阻的實時契合程度[2]。

1.3 加設(shè)耦合地線

為將輸電線路抗雷擊能力的強(qiáng)化任務(wù)高質(zhì)落地，減少、清除線路在降雨天氣下的受自然雷擊導(dǎo)致的跳閘隱患。工作人員可使用將耦合線增設(shè)于導(dǎo)線主體或其周邊恰當(dāng)位置的有效性防雷措施，雖該方法產(chǎn)生的高繞擊率無法完全回避，但卻能夠在桿塔遭遇雷電襲擊時展現(xiàn)耦合、分流效用。減少桿塔主體絕緣裝置所需負(fù)荷的高電壓，加強(qiáng)線路耐雷綜合能力。

1.4 增加桿塔絕緣

工作人員可在桿塔塔頭部位滿足尺寸要求前提下合理增添桿塔專項絕緣子數(shù)量，提高輸電線路防雷性能。但該方法的實際施工較考驗成本資金的投入，也為安全距離提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，一般情況下需優(yōu)先選用其他抗雷擊策略。該措施與雷電活動頻發(fā)、地理高海拔區(qū)域匹配度較高，在此類作業(yè)環(huán)境中，工作人員可嚴(yán)謹(jǐn)、周全考量強(qiáng)化絕緣這一技術(shù)方法。另外，據(jù)“SDJ7-79 電力設(shè)備規(guī)程”有關(guān)條例規(guī)定，工作人員需在總高程超出40m 且具備避雷線裝置的桿塔作業(yè)中，以每提升10m 的標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)安裝一片規(guī)格的絕緣子，并將該施工桿塔的接電電阻數(shù)值隨之減少50%，確保作業(yè)成效。

2 抗雷擊辦法新路徑

在當(dāng)前已有的各類高效性防雷保障下，輸電線路主體具備的事故風(fēng)險、雷擊跳閘等風(fēng)險隱患依然普遍存在。當(dāng)線路頻繁遭遇雷擊形成多樣不良事故后，將直接威脅電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)能力。且處于高山峻嶺等不良地理條件中，工作人員在短時間內(nèi)難以準(zhǔn)確探尋、判定出具體雷擊故障發(fā)生實際路段、位置，以及快速、正確處理輸電線路故障、缺陷。對此，在創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)、實效的基礎(chǔ)保證下科學(xué)創(chuàng)造、優(yōu)化出更為前沿性的雷擊防御辦法具有較高重要意義[3]。

2.1 應(yīng)用大直徑絕緣子

總結(jié)輸電線路多年實踐運行經(jīng)驗，出于雷擊元素造成破損的線路絕緣子串內(nèi)，損害較為嚴(yán)重的絕緣子當(dāng)屬接近裝置主體兩端的1-3 片。其中第一片對比其他燒毀程度最為嚴(yán)重，而絕緣子串橫擔(dān)側(cè)周邊的比較高。據(jù)高電壓定理知識，可將絕緣子串屬性比作為處于“棒-棒”且未以均勻形式分布的電場內(nèi)，當(dāng)在其兩端安裝加設(shè)大直徑模式的絕緣子后，將可為絕緣子串提供均勻所處的電場環(huán)境，使其不易被雷電擊穿，加強(qiáng)其雷擊抵抗能力。此外，絕緣子串兩端運用大直徑規(guī)模的絕緣子后，當(dāng)負(fù)荷雷擊高強(qiáng)電壓，絕緣子無法抵抗被擊穿時，僅會使絕緣子裝置主體兩端的個別絕緣子發(fā)生損壞，中間部位的絕緣子將可被高質(zhì)保護(hù)；尤其是外徑小、一體化、所用合成工藝制作而成的絕緣子串而言，其防御能力將會被有力保障；而玻璃材質(zhì)制成的絕緣子串中，將自爆式大直徑標(biāo)準(zhǔn)的玻璃質(zhì)地絕緣子增設(shè)其兩端后，在裝置主體遭遇強(qiáng)電壓發(fā)生灼損、弧燒等不良問題時可自行執(zhí)行自爆動作，為工作人員創(chuàng)建精準(zhǔn)、及時發(fā)現(xiàn)故障的便利條件。

2.2 運用并聯(lián)間隙

過往傳統(tǒng)形勢下的防雷擊保護(hù)辦法，其重心主張實質(zhì)就是迅速增強(qiáng)輸電線路抵抗雷擊能力，降低雷擊跳閘風(fēng)險，也被稱為“堵塞型”防雷電災(zāi)害保護(hù)措施。而因該類線路防雷方式對等的經(jīng)濟(jì)效益收獲不高，存在一定技術(shù)難度，使其缺陷明顯。所以，線路防雷領(lǐng)域權(quán)威學(xué)者提出了“間隙型”創(chuàng)新防雷“疏導(dǎo)式”這一防雷保護(hù)觀念、策略，其理念思想中允許了適當(dāng)、無法避免的雷擊跳閘問題發(fā)生，將間隙裝置采用科學(xué)并聯(lián)的作業(yè)形式安裝于絕緣子主體上。

由于并聯(lián)間隙設(shè)施構(gòu)造簡單、成本低廉等突出性優(yōu)勢，可滿足絕緣子規(guī)避電弧燒傷的現(xiàn)實需求，將輸電線路重合率實現(xiàn)提升?？梢灶A(yù)計，在我國多元科技長足進(jìn)步中，將可對該保護(hù)措施實施中增加雷電跳閘幾率的技術(shù)缺點徹底解決，強(qiáng)調(diào)發(fā)展其減少雷擊事故發(fā)生的工藝優(yōu)勢，而這也是對輸電線路傳統(tǒng)抵御雷擊辦法的針對性補(bǔ)充[4]。

3 輸電線路防雷接地設(shè)計

輸電線路在高負(fù)荷、長時間運行中較易受到大氣過電壓、工模電壓、公共電壓等元素影響，發(fā)生“絕緣閃絡(luò)”這一不良安全事故在其日常運轉(zhuǎn)中概率較高。對此，工作人員可對其執(zhí)行調(diào)爬等實效性工藝措施，就污閃事故開展系列合規(guī)解決、處理，確保輸電線路自體具備的絕緣性能，提高該線路基于標(biāo)準(zhǔn)工作電壓下的運行穩(wěn)定性。同時，據(jù)調(diào)查，催發(fā)輸電線路出現(xiàn)“閃絡(luò)”運行故障、事故的常見歸因多指向為大氣過電壓。

這一故障問題出現(xiàn)后，遭遇雷擊的輸電線路周邊處于地面位置的架空線路中，具有的三相導(dǎo)線裝置內(nèi)部將會形成“感應(yīng)雷”，其會與雷電自然放電先導(dǎo)現(xiàn)象共同伴生。加之先導(dǎo)通道布滿于電荷中，所以靜電感應(yīng)可發(fā)生在導(dǎo)線內(nèi)，使得周邊導(dǎo)線內(nèi)存在的異號形式的束縛電荷承載于先導(dǎo)通道形成，將導(dǎo)線內(nèi)原生負(fù)電荷被統(tǒng)一、集中排斥于導(dǎo)線自體遠(yuǎn)端部位。如圖2 所示。

圖2 架空輸電線上的感應(yīng)過電壓

就這一故障隱患，工作人員可采取避雷線安裝增設(shè)、避雷線裝置垂直保護(hù)角數(shù)值減少、線路絕緣性能強(qiáng)化、不平衡形式的絕緣保護(hù)工藝操作等實用性線路防雷技術(shù)、辦法[5]。

4 結(jié)語

作為電網(wǎng)系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)中必需依靠的關(guān)鍵構(gòu)件之一，也是電力領(lǐng)域為社會、大眾持續(xù)供電的基本路徑載體，輸電線路安全性能的保障具有較高現(xiàn)實意義。因我國幅員遼闊，各地自然環(huán)境、常規(guī)天氣差異較大，在降雨頻發(fā)地區(qū)地域內(nèi)，輸電線路遭受雷擊幾率顯著提升。不僅侵害線路主體及社會層面的運行秩序，為電力企業(yè)產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、品牌、權(quán)威性等多方面的負(fù)面影響，還會對當(dāng)?shù)卮蟊姲踩珟泶罅肯麡O隱患。因此。電力企業(yè)應(yīng)在輸電線路規(guī)劃、設(shè)計中，側(cè)重滲透核心性防雷擊理念。根據(jù)地區(qū)各類實況，增設(shè)與之高度契合的線路裝置防雷技術(shù)，多維度確保輸電線路抵御自然雷擊能力、成效，間接保證電力系統(tǒng)在當(dāng)?shù)氐倪\轉(zhuǎn)質(zhì)量，為社會有序運轉(zhuǎn)筑牢根本性電力服務(wù)基礎(chǔ)。