輸電線路防雷保護(hù)和運(yùn)行對(duì)策

1、    輸電線路防雷保護(hù)和運(yùn)行對(duì)策    段樹濤摘要：隨著人類社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)技術(shù)的革新，電力資源得到了廣泛的運(yùn)用。隨著電力線路的普及，電力安全事故逐年增多。特別是雷擊，致使電力保護(hù)建設(shè)面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)，事故的造成導(dǎo)致大量的人力物力損害，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。如何有效地防雷保護(hù)是當(dāng)前亟待解決的問題。關(guān)鍵詞：輸電線路;防雷保護(hù);新方式一、雷電對(duì)輸電線路的影響電網(wǎng)中的事故以輸電線路的故障占大部分，輸電線路的故障又以雷擊跳閘占的比重較大，尤其是在山區(qū)輸電線路中，線路故障基本上是由于雷擊跳閘引起的，據(jù)運(yùn)行記錄，輸電線路的供電故障一半是雷電引起的，所以防止雷擊跳閘可降低輸

2、電線路故障，進(jìn)而降低電網(wǎng)中事故的發(fā)生頻率。1、感應(yīng)雷過電壓。雷擊線路周圍地面或線路桿塔時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而在導(dǎo)線上引發(fā)過電壓，增大導(dǎo)線中的電流，產(chǎn)生一種嚴(yán)重威脅人身財(cái)產(chǎn)安全的“高壓線”。因主放電自身速度的原因，會(huì)在導(dǎo)線兩側(cè)運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生一種感應(yīng)過電壓波，這種感應(yīng)過電壓會(huì)在瞬間把線路變成為“高壓線”。針對(duì)這種現(xiàn)象，在設(shè)置電纜時(shí)，最好把電纜埋入地下，而不是利用架空方式來預(yù)防感應(yīng)雷，同時(shí)還應(yīng)增設(shè)相應(yīng)的室內(nèi)線路防雷設(shè)施，加設(shè)專門弱電保護(hù)裝置。2、直擊雷過電壓。雷電直接擊中線路即是直擊雷過電壓，這時(shí)會(huì)有很多雷電經(jīng)導(dǎo)線帶來電壓變化，在雷電直擊方位會(huì)造成電位上升。直擊雷過電壓會(huì)帶來許多嚴(yán)重危害，例如熱效

3、應(yīng)及電效應(yīng)等，會(huì)給輸電線路帶來嚴(yán)峻的損壞，甚至?xí)斐刹槐匾娜藛T傷亡，所以在輸電線路設(shè)置工作中，為了防止直擊需布設(shè)很多避雷針，利用避雷針加強(qiáng)對(duì)雷擊的引導(dǎo)，從而對(duì)屏蔽起到積極的作用。二、輸電線路防雷保護(hù)的重要性1、輸電線路是電力系統(tǒng)的主動(dòng)脈。在整個(gè)電力系統(tǒng)中，輸電線路可看作是主動(dòng)脈。由于輸電線路線路長度較長，而且其分布廣泛，在整個(gè)電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。正是由于輸電線路在整個(gè)電力系統(tǒng)中發(fā)揮著主動(dòng)脈的作用，所以需重視其防雷保護(hù)，這樣才能保障整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2、輸電線路遭受雷擊后果嚴(yán)重。輸電線路的正常運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電力運(yùn)輸系統(tǒng)和使用系統(tǒng)的安全，而且這些輸電線路分布較廣泛，線路較長，并且這些

4、輸電線路所經(jīng)過的外部環(huán)境較惡劣，從而導(dǎo)致整個(gè)輸電線路遭受雷擊的可能性較大。輸電線路被雷電擊中后，就會(huì)導(dǎo)致跳閘事故，影響電能的正常供應(yīng)。此外，輸電線路遭受雷電后，整個(gè)線路及一些開關(guān)設(shè)備有可能也受到損壞，更嚴(yán)重的情況是變壓站內(nèi)的設(shè)施也被殃及，給電力企業(yè)造成巨大的損失。因此，需重視對(duì)輸電線路的防雷保護(hù)。三、輸電線路防雷原理1、合理選擇路徑。雷電對(duì)線路的影響包括線路附近區(qū)域的地理位置、地貌、天氣情況、雷暴日等，這些因素會(huì)對(duì)電線的工作環(huán)境造成影響。因此，防雷設(shè)計(jì)前，要先調(diào)查清楚當(dāng)前地區(qū)的實(shí)際情況，然后分析收集到的氣象資料，盡量避開山谷、密林、河流、山峰等雷電多發(fā)區(qū)域，降低雷擊現(xiàn)象的發(fā)生頻率。2、防雷措施

5、。我國市面上使用的防雷措施有架設(shè)避雷線、降低桿塔接地電阻、安裝避雷設(shè)備、加強(qiáng)線路絕緣及裝設(shè)耦合地線，這些措施能提高線路的絕緣等級(jí)或增強(qiáng)雷電流泄流效果，提升線路的避雷效果。當(dāng)設(shè)計(jì)人員確定線路路徑后，其需使用防雷措施降低電磁場、強(qiáng)電流、熱效應(yīng)的危害，利用接地線將電流引導(dǎo)進(jìn)地面中，避免輸電線路損壞。防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)與雷擊強(qiáng)度、電流峰值及整定電流相關(guān)，也受到電阻、避雷線等設(shè)備參數(shù)的影響。3、安裝繼電保護(hù)裝置。繼電保護(hù)裝置可對(duì)線路進(jìn)行有效保護(hù)，能合理控制雷擊的影響范圍，從而達(dá)到減小停電范圍的效果。自動(dòng)重合閘的合理選用，有助于線路在遭受雷擊跳閘后迅速恢復(fù)。由于線路絕緣具有恢復(fù)功能，大多數(shù)雷擊造成的沖擊閃絡(luò)和

6、工頻電弧在線路跳閘后迅速去電離，線路絕緣不會(huì)發(fā)生永久性損壞和劣化，自動(dòng)重合閘效果好。4、“疏導(dǎo)式”防雷保護(hù)。我國避雷設(shè)施的核心策略為努力提升線路的雷電抵抗能力，降低雷電跳閘帶來的威脅。電網(wǎng)企業(yè)將雷電跳閘率作為衡量防雷措施效果的重要標(biāo)準(zhǔn)，防雷保護(hù)較多的采用“堵塞型”防雷方式，這種方法主要應(yīng)用在電源較少、電網(wǎng)薄弱的環(huán)境中，但在一些電源較多的線路中使用效果卻并不理想。四、輸電線路新防雷方式1、新型輸電線路架構(gòu)設(shè)計(jì)。隨著電力工程技術(shù)發(fā)展，新型輸電線路架構(gòu)形式在安全性和輸電效率方面有很大改進(jìn)，同時(shí)受社會(huì)供電量需求增長的影響，以往的輸電線路架設(shè)方式已達(dá)不到當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的需要，而且整體防雷能力也有顯著不

7、足，所以應(yīng)在現(xiàn)有線路基礎(chǔ)上予以改造，實(shí)現(xiàn)輸電線路架構(gòu)的優(yōu)化，使其在達(dá)到更高輸電能力的同時(shí)兼顧防雷安全性要求。2、可控放電避雷針技術(shù)。盡管線路避雷針的設(shè)計(jì)能減輕雷擊所帶來的線路損傷，但僅能針對(duì)單一方向的雷擊電流，缺乏靈活性，在部分環(huán)境中達(dá)不到良好的避雷效果。而新型的可控放電避雷器，其具有自主放電的特點(diǎn)，在防雷方面更加靈活，環(huán)境適應(yīng)性也顯著改善。3、引用無源電暈場驅(qū)雷器。無源電暈場無源驅(qū)雷器是利用金屬多短針形成的“似尖端效應(yīng)”，使電暈場驅(qū)雷器周圍的環(huán)境電場遠(yuǎn)高于被保護(hù)目標(biāo)物，但低于傳統(tǒng)避雷針，從而使被保護(hù)物體處于相對(duì)安全的狀態(tài)。這種驅(qū)雷器的結(jié)構(gòu)由許多放電極短針尖端組成的球面，下面是一個(gè)支撐座，當(dāng)雷

8、暴云來時(shí)雷云電場達(dá)到空氣擊穿閾值時(shí)，驅(qū)雷器電暈艙及尖端產(chǎn)生高達(dá)30mc/s電暈離子，在驅(qū)雷器及其被保護(hù)物體上方形成電暈離子層。覆蓋在被保護(hù)目標(biāo)上的電暈離子層抑制上行正先導(dǎo)的始發(fā)，從而減少接閃的可能性，更大程度地保護(hù)目標(biāo)物不被雷擊。同時(shí)，電暈離子層離子在雷云電場作用下不斷向上擴(kuò)散，與雷云電荷相互作用，使云-地極板等效為漏電環(huán)電容，有效抑制雷云充電至放電擊穿水平，削弱了雷云下行先導(dǎo)的發(fā)展速度及強(qiáng)度，阻礙雷云放電通道建立。眾所周知，雷暴的形成到泄放消失大約3060min的時(shí)間，半個(gè)小時(shí)后雷暴云就隨著大風(fēng)消散遠(yuǎn)去，實(shí)現(xiàn)“非引雷入地”防雷。這種防雷方式是近年來的新產(chǎn)品，擁有了國家發(fā)明專利及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可。最重要的是在國網(wǎng)輸