郝巖

摘? 要：隨著經濟的發(fā)展，科學技術的進步，電力被人們廣泛地應用在各行各業(yè)中，而超高壓輸電線作為主要的運維手段，影響著整個電力系統(tǒng)的發(fā)展，卻一直受雷擊的影響，因此保障超高壓輸電線路的運維管理工作成為重中之重。本文通過對超高壓輸電線路雷擊跳閘的原因進行探討，并著重對雷擊跳閘的防控措施進行分析。

關鍵詞：超高壓;輸電線路;雷擊跳閘

引言：

隨著我國國民生活水平的提升，為了確保電量應用的穩(wěn)定性，滿足人們的需求，超高壓輸電線路被廣泛應用。但在運維的過程中，面臨著許多挑戰(zhàn)，因雷擊跳閘影響著人們的生活，為此保證人們的正常生活，減少因停電引起的經濟損失，改善超高壓輸電線路的雷擊跳閘問題成為一項重要的維護工作。

1雷擊跳閘的典型故障

因受氣候、地形等因素的影響，使超高壓輸電線路在雷雨天氣易發(fā)生雷擊現(xiàn)象，嚴重時會引起跳閘故障，帶來巨大的經濟損失。以東北地區(qū)為例，一般每年的6-8月份是超高壓輸電線路雷擊的高發(fā)時期，故障原因一般都與自然因素有關，其中發(fā)生率最高的地區(qū)以平原、山區(qū)最為顯著，超過雷擊跳閘故障原因的50%以上，此外，線路的抗雷擊能力、防雷措施不完善等也是雷擊跳閘的主要原因。

超高壓輸電線路雷擊跳閘的表現(xiàn)主要有四種特點，第一種，落雷的密度與雷擊跳閘發(fā)生率成正比，以上半年為例，6月份是雷擊跳閘的高發(fā)期。第二種，短路保護器是發(fā)生雷擊跳閘時最顯著出現(xiàn)的特征。第三種，自然因素也是引起雷擊跳閘的最主要因素，雷擊跳閘的發(fā)生與線路所處地形高度成正比，地形越高，故障發(fā)生的越多。第四種，跳閘最主要的類型是雷電繞機過電壓，因電流大小的原因，雷擊易發(fā)生在單回路兩邊或雙回路的中間[1]。

2關于雷擊跳閘問題的預防

2.1提高技術的創(chuàng)新

關于超高壓輸電線路雷擊跳閘故障問題，要想改善這一問題，必須進行技術上的調整，加強技術的創(chuàng)新。首先，國家要加大力度的支持技術上的創(chuàng)新，并且加大資金投入，再結合我國實際發(fā)展情況，引進國內外先進技術，通過與原有技術相結合，從根本上改善防雷跳閘的問題。

2.2完善相關管理制度

輸電線路防雷跳閘的預防過程中，最重要的是對超高壓輸電線路的運行管理，為保障超高壓輸電線路的正常運行，必須做好預防工作，針對線路老化及運行中可能存在的問題及時做好檢查工作，從根本上解決故障發(fā)生原因，增加線路的防雷能力。

2.3加強對天氣的預測

受我國特殊氣候的影響，雷電天氣居多，為預防雷擊跳閘的情況出現(xiàn)，必須要加強對天氣的預測，根據(jù)預測結果，及時進行線路勘測，調整可能出現(xiàn)故障的線路運輸，通過控制線路內的電流，有效地規(guī)避過大的電流與雷電碰撞，出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。

3輸電線路防雷跳閘的對策

3.1調整避雷線保護角

雷電繞擊是超高壓輸電線路雷擊跳閘故障最多的原因，針對此情況，為減少輸電線的雷擊跳閘的發(fā)生率，可加強避雷線對導線的屏蔽效果，適當?shù)恼{整避雷線保護角。一般情況下，輸電線路采用雙避雷線，保護角維持在15°左右，但由于超高壓輸電線路分布范圍比較廣，還有許多分布在山區(qū)，不僅保護角的調整難度大，而且經濟成本高，所以很難實現(xiàn)對避雷線保護角的全面調整。針對這種情況，只能調整故障高發(fā)區(qū)或者易于調整的山區(qū)避雷線保護角，在調整的過程中可以采用與耦合低線相結合的方式，增加防雷屏蔽效果。

3.2降低塔桿接地阻值

為預防雷擊跳閘故障的發(fā)生，降低塔桿接地阻值也是一重要措施。通過該種方式可以有效地減少塔桿頂部的電位，從根本上將雷電對線路的影響降到最低，提升整體的防雷能力。另外，因降低塔桿接地阻值比較簡單操作，只需要把接地網面積擴大或降低電阻率就可以，更易實現(xiàn)。運用的主要原理是面積的擴大，接地網面積與電阻阻值呈反向變動，逐漸減小，就會減少雷電與之碰撞出現(xiàn)跳閘的情況。對于調整接地電阻一般采用添加導線或擴大接地網面積的方法，但該種方法存在弊端，不能根本的防止雷電繞擊，需與其他的防雷措施相結合，才能起到防雷的作用。

3.3智能電網防雷措施

在超高壓的輸電系統(tǒng)中，最重要的發(fā)展方向是建設智能電網。傳統(tǒng)的電網結構單一、設施簡單，存在著一定的弊端，智能電網的應用改善了這種情況，但是因智能電網內部存有大量精密設備，更易發(fā)生雷擊故障。常規(guī)的防雷措施雖然也能對電路有保護作用，避免雷擊跳閘的故障發(fā)生，但緊密設備會受雷電帶來的電磁干擾，出現(xiàn)設備失靈的問題。電磁干擾主要的傳播方式是傳導或輻射，其中，電阻、電感、電容是作為傳輸介質進行傳導的，而輻射主要是由電磁波進行傳遞，通過對精密設備的共模干擾和差模干擾的方式進行干擾，形成不同的電位差，引起故障。針對不同的干擾類型選擇不同的抗干擾方式，在智能電網的防雷措施中，由于雷電的電流主要作用于精密設備上，引起內部元件損害，針對該情況，為避免故障發(fā)生，可安裝浪涌保護，因浪涌保護器自帶檢測功能，通過檢測可將大電流引入大地中，最大程度的降低雷擊所帶來的影響[2]。

3.4融入先進監(jiān)管方式

超高壓輸電線路雷擊跳閘最主要的預防方式是把先進的監(jiān)管方式融入。目前，隨著科技的進步，我國在超高壓輸電線路方面已經實行自動化監(jiān)管方式，通過無人機、高清攝像監(jiān)控系統(tǒng)高效地完成了線路的日常監(jiān)管工作。大部分高壓輸電線陸架建設在高海拔的山區(qū)中，又因氣候因素影響，發(fā)生雷擊跳閘故障率高，在此地進行巡視，不僅耗費大量人力、財力，還對工作人員的安全問題存在著極大的隱患。針對此，政府引入無人機航空監(jiān)測系統(tǒng)，對特殊區(qū)域線路進行監(jiān)控、采集信息，并實時將傳輸系統(tǒng)，及時進行分析，最大程度的提高監(jiān)測效率，減少人員巡視，保障人員安全。

3.5安裝線路避雷設備

線路避雷設備能有效地將接收的電擊電流導入大地，減少線路的電壓異常變動，及時有效地保護線路與電路設備。電流大小、放電電壓、接地電阻等是影響超高壓輸電線路防雷擊能力的最主要因素，其中，線路敷設位置及氣候因素是影響電流大小的主要原因。安裝線路避雷設備可以有效地將電流分流，傳送給周圍塔桿，形成耦合分量。而由于避雷線上的電流小，運用在避雷器上，這種耦合作用會使導線地位升高，減少了線路與塔桿之間的電壓差，避免了絕緣子閃絡的出現(xiàn)。因此，在超高壓輸電線路運維的過程中，可以通過安裝線路避雷器運用鉗電的作用，達到防雷效果[3]。

3.6使用不平衡絕緣的地線

在防止雷擊對導線進行損壞時，可以在原有的輸電線路基礎下，再加設另外的架設地線。當出現(xiàn)雷擊的情況時，塔桿頂?shù)碾娏鲿詣舆M行分流，通過電位的下降，減弱了串間的電壓，以此達到防雷的效果。而地線架設形式中的數(shù)量和保護范圍都與雷擊跳閘有關聯(lián)性，所以，針對這一情況，合理規(guī)劃線路架設對防雷起著至關重要的因素。另外，超高壓電路設計基本都是采用雙回路形式，因桿塔的線路架設有其特殊性，導致不能很好地進行防雷。針對這一問題，可以采用不平衡絕緣的地線，在采用地線的過程中要嚴密注意著絕緣子的串片數(shù)量，因串片數(shù)量如果不足，就會出現(xiàn)閃絡的現(xiàn)象，當出現(xiàn)雷擊時，二者同時應用會出現(xiàn)耦合現(xiàn)象，不能起到防雷的作用，甚至出現(xiàn)不能持續(xù)性的供應電力的問題。

結論：總而言之，超高壓輸電線路雷擊跳閘事故的發(fā)生影響人們正常的生活，阻礙了電力產業(yè)的發(fā)展，為改善這一情況，必須結合實際情況調整避雷線保護角、降低塔桿接地阻值、安裝智能電網、融入先進監(jiān)管方式及線路防雷設備等措施，以保證線路的正常運行，促進電力系統(tǒng)的正常發(fā)展。

參考文獻：

[1]耿桂森.超高壓輸電線路的雷擊跳閘案例分析[J].集成電路應用，2020，37（06）：144-145.

[2]李永明.山東地區(qū)500kV輸電線路差異化防雷技術研究與應用[D].山東大學，2018.

[3]賀遠.500kV輸電線路雷擊故障分析與防雷措施研究[D].華北電力大學，2017.