高文升

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為保障我國的電力事業(yè)安全，加強(qiáng)對(duì)高壓輸電線路的安全管理，對(duì)高壓輸電線路施行防雷保護(hù)具有重要的意義。對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行防雷保護(hù)并對(duì)其進(jìn)行絕緣配置，提高高壓輸電線路的絕緣保護(hù)，不僅可以減低對(duì)線路的檢修工作，還能降低雷電波沿高壓線路對(duì)變電站以及發(fā)電廠的危害，從而有效避免大范圍停電事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路;電力;絕緣配置;防雷保護(hù)

1雷擊過電壓的主要形式

當(dāng)雷云接近輸電線路時(shí)，會(huì)對(duì)線路放電，從而引起過電壓，這個(gè)過程被叫做雷擊過電壓。根據(jù)雷電壓形成過程的不同，可將其分為感應(yīng)雷過電壓等兩種不同的形式。

1.1感應(yīng)雷過電壓

當(dāng)雷云經(jīng)過高壓輸電線路附近時(shí)，由輸電線路的電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生過電壓，此即感應(yīng)雷過電壓。雖然這種雷擊過電壓很常見，不過它對(duì)輸電線路造成的危險(xiǎn)較低，且通常只會(huì)對(duì)35KV以下的線路造成顯著危害。

1.2直擊雷過電壓

所謂的直擊雷過電壓就是指高壓輸電線路的導(dǎo)線、避雷線或者桿塔直接被雷電擊中時(shí)所產(chǎn)生的過電壓。雷電擊中導(dǎo)線、避雷線和桿塔的概率和危害都不相同。這三種情形的產(chǎn)生原理、環(huán)境也不相同。

1.2.1直擊輸電線路或桿塔

在這種情形下，雷電流會(huì)大幅度拉升塔頂對(duì)地電位。同時(shí)，塔頂與導(dǎo)線的電位差值也會(huì)大幅度提高，當(dāng)這種差值超過放電高壓的50%時(shí)，閃絡(luò)現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)，塔頂至導(dǎo)線的連通性就會(huì)由于跳閘等而出現(xiàn)中斷。這種情形的雷擊被稱為反擊雷。

1.2.2直擊導(dǎo)線

這種情形的產(chǎn)生是由于雷電繞過避雷線或者導(dǎo)線并沒有安全避雷線。這種情況下，過電壓會(huì)直接進(jìn)入導(dǎo)線，危害較大。而該情況下的雷擊被稱為繞擊雷。

1.2.3直擊避雷線間隔中間

這種情形極為少見。而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，繞擊雷和反擊雷最為常見，且危害也最大。因?yàn)?，本文接下來的討論將圍繞這兩種情形而展開。

1.3輸電線路易擊區(qū)

統(tǒng)計(jì)和輸電線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，高壓輸電線路遭受雷擊的情況在地理分布上比較集中，此即所謂的易擊區(qū)。這些易擊區(qū)主要包括山頂、風(fēng)口、河谷、峽谷、潮濕盆地、導(dǎo)電性礦物質(zhì)集中處、土壤電阻率較高的地帶等。在假設(shè)高壓輸電線路時(shí)，如果不能避開這些地段，則應(yīng)該提升防雷保護(hù)措施的等級(jí)。

2高壓輸電線路雷擊的因素

首先比較重要的一點(diǎn)是高壓輸電線路中的絕緣材料的質(zhì)量不高，跟行業(yè)所指定的標(biāo)準(zhǔn)不一致，沒有達(dá)到其規(guī)定。還有一種情況就是高壓輸電線路本身的絕緣能力和強(qiáng)度都達(dá)不到規(guī)定，都不高。而且如果長期使用，而沒有對(duì)高壓輸電線路進(jìn)行一定的保養(yǎng)和修護(hù)，那么高壓輸電線路的絕緣性能必然會(huì)隨著時(shí)間的增長而受到削弱。

3防雷保護(hù)措施探討

3.1防雷保護(hù)的理論支持

一個(gè)地域是否需要強(qiáng)化防雷，應(yīng)先衡量抗雷擊優(yōu)劣的兩方面指標(biāo)，分別為輸電線路耐雷水平和線路區(qū)域雷擊跳閘概率。電力行業(yè)統(tǒng)一的雷擊跳閘率指的是在假設(shè)每年有40個(gè)雷電天氣的情況下，輸電線路每100公里每年所遭受的雷擊受害次數(shù)。而線路耐雷水平指的是雷電作用于線路引起絕緣子閃絡(luò)的時(shí)候雷電流臨界值?？偨Y(jié)得知防雷措施的關(guān)鍵兩方面即是提升輸電線路耐雷水平，并降低雷擊跳閘率。

3.2有效措施闡述

3.2.1安裝線路避雷器

隨著電力事業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今較多輸電線路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全線避雷線架設(shè)，即是在這種情況下仍不能完全避免雷擊，因此還可加裝線路避雷器，高壓線路遭雷擊，這時(shí)部分電流能從避雷器上再分流入鄰近桿塔或?qū)Ь€，這一過程中導(dǎo)線之間發(fā)生電磁感應(yīng)，避雷線、導(dǎo)線上進(jìn)而產(chǎn)生了耦合分量。

3.2.2導(dǎo)線同避雷線保護(hù)角上的改變

輸電線路架設(shè)好，安設(shè)避雷線時(shí)，從理論上來講應(yīng)盡量將導(dǎo)線、避雷線的保護(hù)角減小，這也是高壓線路防雷的基本保護(hù)措施，這種方式最直接的作用是預(yù)防大自然雷電直擊線路，同時(shí)還具有其他作用，如電流分流，桿塔入地的電流減少，使塔頂電位降低;屏蔽導(dǎo)線，導(dǎo)線對(duì)雷電電壓感應(yīng)自然減少;導(dǎo)線耦合使輸電線路絕緣子電壓量有所減少。實(shí)踐證明了避雷線在高壓線路抗雷擊里的重要作用，因此當(dāng)前國家明確規(guī)定電壓超出220kV的輸電線路都應(yīng)全線安設(shè)避雷線以降低雷擊跳閘發(fā)生率。

3.2.3投入資金安裝自動(dòng)-重合閘設(shè)備

高壓線路進(jìn)行電力輸送過程中遭受自然雷擊是不可避免的，為保證正常供電，應(yīng)降低電流過大導(dǎo)致跳閘事件的發(fā)生率，一些情況下也可人為控制。高壓輸電線路導(dǎo)線絕緣子有自我恢復(fù)的功能，較多線路遭受雷擊閃絡(luò)事故后，短時(shí)間跳閘可自動(dòng)修復(fù)消除，因此也可通過投入安裝自動(dòng)重合閘裝置來有效控制雷擊事故的危害性。

3.2.4使線路桿塔電阻降低

桿塔使高壓輸電線路遭受雷擊你的常見位置，與桿頂或塔頂電位密切相關(guān)的因素有大地土壤電阻率和其接地電阻，當(dāng)其接地電阻過大時(shí)，雷擊后桿頂或塔頂電位快速升高，線路進(jìn)而出現(xiàn)電流反擊。當(dāng)接地電阻滿足要求雷擊電流會(huì)接入土壤內(nèi)，不會(huì)對(duì)導(dǎo)線絕緣子造成破壞，以保障輸電線路的安全性。

3.2.5不斷提升輸電線路絕緣水平

預(yù)防或降低雷擊提升輸電線路絕緣水平是根本措施，需要著力加強(qiáng)的重要部位包括大跨越、高桿塔、雷擊遭受頻率高的桿塔地域等，可以增加絕緣子片數(shù)，亦可更換成為合成絕緣子，這些方法都可提升導(dǎo)線絕緣水平。

3.2.6不同高壓輸電線路采用具有針對(duì)性的絕緣方式

高壓輸電線路分級(jí)、形式各不相同，不如單雙回高壓輸電線路的區(qū)別，雙回線路應(yīng)在不同路段采取不平衡的絕緣方式，該類導(dǎo)線垂直排列，高桿塔，和同級(jí)別水平排列導(dǎo)線耐雷水平相比差得多，因此搭設(shè)施工過程中就應(yīng)采取有效預(yù)防措施，不平衡絕緣方式的理論依據(jù)是雙回路導(dǎo)線絕緣子片數(shù)存在差異性，當(dāng)線路遭受雷擊后片數(shù)較少的路段先閃絡(luò)，這時(shí)此段導(dǎo)線可作為地線使另一回路線耦合作用增加，這一回路導(dǎo)線耐雷水平隨之提升，進(jìn)而降低了雷擊跳閘率。

3.2.7架設(shè)耦合地線

在導(dǎo)線附近架設(shè)地線可強(qiáng)化導(dǎo)線同避雷線之間的耦合;另外也能增加雷擊后桿塔對(duì)鄰近桿塔的分流量，使跳閘率明顯降低。

結(jié)束語

綜上所述，雷電是危及高壓輸電線路安全的主要因素，做好防雷保護(hù)刻不容緩，必須引起人們的高度重視。在明確自身存在的實(shí)際問題基礎(chǔ)上，采取有效的防雷保護(hù)措施，并加強(qiáng)綜合治理，力爭(zhēng)將雷電跳閘事故發(fā)生幾率降到最低，保證輸電線路運(yùn)行安全。

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