胡 鑫

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部新巴爾虎右旗供電有限公司

電力輸電線路防雷設(shè)計(jì)措施探析

胡 鑫

國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部新巴爾虎右旗供電有限公司

近年來社會快速發(fā)展過程中對電能的需求量不斷增加，因此保證輸電系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行至關(guān)重要。輸電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行的安全性直接關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定的運(yùn)行。輸電線路長期處于野外的環(huán)境下運(yùn)行，極易受到雷擊的危害。因此需要做好輸電線路防雷工作，有效的避免雷擊事故的發(fā)生，保證輸電線路運(yùn)行的穩(wěn)定性。文中分析了雷電對輸電線路造成的危害，并進(jìn)一步輸電線路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了具體的闡述。

輸電線路；雷電；防雷設(shè)計(jì)

近些年來，我國電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，因?yàn)槔讚舳鸬妮旊娋€路運(yùn)行故障問題越來越多，嚴(yán)重影響了輸電線路設(shè)備的安全運(yùn)行，輸電線路因?yàn)槔讚粼斐傻奶l故障是影響供電安全的一個很大難題。所以，對輸電線路的防雷保護(hù)并找到一些合理有效的輸電線路防雷措施，是我國電力企業(yè)始終關(guān)注的重要問題。

1 輸電線路防雷常出現(xiàn)的問題

1.1 環(huán)境方面

輸電線路大多分布在山區(qū)等無人區(qū)，這些地方通常環(huán)境復(fù)雜、氣候多變，所以常常會受到暴雨、雷電、暴雪等自然災(zāi)害。實(shí)踐表明，在雷雨天氣中，輸電線路遭到雷擊之后造成線路跳閘的主要原因如下：輸電線路的絕緣子沒有達(dá)到50%放電電壓;雷電的電流強(qiáng)度大、電壓大;沒有架空地線;桿塔接地電阻較大等等。所以在進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時，要做到具體問題具體分析，根據(jù)遭到雷擊的原因，拿出具有針對性的防護(hù)措施。

1.2 輸電線路繞擊成因分析

輸電線路的繞擊率是評判輸電線路耐雷水平的重要參數(shù)，它指的是繞過地線直擊導(dǎo)線的次數(shù)與線路雷擊總數(shù)之比。相關(guān)研究表明，輸電線路的繞擊率與雷擊電流的大小無關(guān)，與地線對外側(cè)導(dǎo)線的保護(hù)角度、輸電線路所經(jīng)過區(qū)域的地質(zhì)條件、土壤組成、地形地貌以及桿塔的高度等有關(guān)。而且經(jīng)過山區(qū)的輸電線路的繞擊率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于平地。山區(qū)的輸電線路不可避免會存在大跨越和大高差檔距，由此可知，山區(qū)輸電線路的繞擊率相對于其他地區(qū)要高得多，遭受雷擊的概率比較高，因此更要做好防護(hù)防雷工作。

1.3 設(shè)計(jì)方面

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時要根據(jù)不同的地形環(huán)境做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使其更具有針對性。比如比較干旱的地區(qū)，其雷雨天氣就比較少，南方地區(qū)雷雨天氣的發(fā)生率比較高，不同氣候環(huán)境的地區(qū)，輸電線路的設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)肯定會有所差別。對于常常發(fā)生雷雨天氣的地區(qū)，在進(jìn)行輸電線路鋪設(shè)時要選擇合適的桿塔型式，降低線路地線的保護(hù)角度，這樣可以起到降低輸電線路繞擊率，達(dá)到防雷的作用。通常，位于山坡上的桿塔比較容易遭到雷擊，那是因?yàn)檠b在山坡上的桿塔地勢較高，地線的保護(hù)作用被大大削弱，降低了輸電線路的耐雷擊水平。所以，在進(jìn)行輸電線的施工圖設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對輸電線路沿線的氣候環(huán)境、地形地貌、地質(zhì)特點(diǎn)做充分的了解，線路走向要盡可能要避開雷電高發(fā)區(qū)，并從多角度、多方面去分析輸電線路的雷害特點(diǎn)，從而選擇合適的桿塔位置以及加轉(zhuǎn)避雷器等措施。

2 輸電線路防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 合理選擇輸電線路路徑

雷擊多發(fā)區(qū)與地形、地質(zhì)及氣候狀況等具有密切的關(guān)系，這就需要在進(jìn)行輸電線路設(shè)計(jì)時需要有效的避開雷擊高發(fā)區(qū)，以下幾種類型的地段在設(shè)計(jì)時要盡量避開。對于地下水位較高及含有導(dǎo)電性礦藏的地區(qū)、土質(zhì)電阻率低及土質(zhì)電阻率易發(fā)生驟變的地區(qū)、不同類型地貌的地區(qū)及山坡斷層帶和交接地帶等、順風(fēng)的河谷地區(qū)及山區(qū)的風(fēng)口、周圍都是山丘的濕潤盆地、植被覆蓋及土質(zhì)較好的山丘頂部和向陽面區(qū)域等，對于這些地區(qū)在進(jìn)行輸電線路路徑設(shè)計(jì)時盡量避開。

2.2 搭設(shè)避雷線

在當(dāng)前輸電線路防雷措施中，避雷線使用頻率較高，其不僅具有較高的防雷效率，而且具有分流、耦合及屏蔽等作用。利用避雷線能夠有效的減少鐵塔的雷電流，降低塔頂?shù)碾娢?，從而有效的減輕雷擊所帶來的破壞性影響。利用耦合導(dǎo)線能夠有效的降低輸電線路中絕緣子電壓，而屏蔽作用能夠做某有效的對雷擊發(fā)生后產(chǎn)生感應(yīng)過電壓起到一定的削弱作用。對于避雷線的選擇，需要根據(jù)輸電線路的電壓等級來選擇適宜的避雷線，以此來有效的提高線路的避雷效果。同時每個鐵塔區(qū)的避雷線都需要進(jìn)行接地，而且兩個避雷線之間還需要設(shè)置一個間隙，以此來提高避雷線的保護(hù)能力。

2.3 控制地保護(hù)角

地保護(hù)角的角度決定桿塔設(shè)置，從而客觀上對桿塔受雷擊影響程度有一定影響，進(jìn)而影響輸電線路電力輸送，因此應(yīng)通過控制地保護(hù)角的方式，以減少雷擊對輸電線路的影響。控制地保護(hù)角的方式一般是利用較小地保護(hù)角角度進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)輸電線路減少雷擊影響的目的。地保護(hù)角的控制措施，首先應(yīng)根據(jù)地理環(huán)境和輸電線路施工方案要求，針對桿塔進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，以滿足實(shí)際需要和輸電線路鋪設(shè)要求，一般利用安裝藕合地線技術(shù)實(shí)現(xiàn)線路輸送對桿塔的處理。藕合地線主要是指利用鋪設(shè)地線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線對雷擊電流量的科學(xué)引導(dǎo)，從而減少輸電線路的電壓，有效預(yù)防輸電線路雷擊跳閘現(xiàn)象。

2.4 應(yīng)用電能采集系統(tǒng)以實(shí)施有效監(jiān)控

電能采集系統(tǒng)主要用于監(jiān)控用戶電能使用中輸電線路所產(chǎn)生的電流、電壓、功率等等，根據(jù)電能用戶的用電性質(zhì)對這些監(jiān)控信息進(jìn)行分析。如果發(fā)現(xiàn)用電異常，工作人員就要立即到現(xiàn)場進(jìn)行檢查。如果發(fā)現(xiàn)確有竊電行為，就可以根據(jù)有關(guān)規(guī)定對竊電者采取措施。如果到現(xiàn)場沒有發(fā)現(xiàn)有竊電行為，但是電能計(jì)量裝置所顯示的用電量卻與監(jiān)控信息分析的結(jié)果不符合，工作人員就需要在現(xiàn)場查找原因，并實(shí)施必要的技術(shù)維修措施，以保證電能用戶的用電安全。

總之，輸電線路作為電力系統(tǒng)非常重要的組成部分，起著輸送電能的重要作用。一旦輸電線路受到雷擊作用，則會影響線路正常的運(yùn)行，因此在輸電線路設(shè)計(jì)時就需要做好線路防雷工作。不僅需要掌握線路所處區(qū)域的特點(diǎn)，而且要對雷電參數(shù)和規(guī)律進(jìn)行掌握，加強(qiáng)與氣象部門的溝通和聯(lián)系，從而采取切實(shí)可行的防雷技術(shù)來有效提高輸電線路防雷的水平，保證輸電線路運(yùn)行的安全性和可靠性，為電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

[1] 周國誠.關(guān)于高壓輸電線路防雷技術(shù)的探討[J].黑龍江科技信息，2010(36).

[2] 朱俊武.輸電線路設(shè)計(jì)中線路防雷技術(shù)的應(yīng)用探究[J].技術(shù)與市場，2012(3).