如何加強(qiáng)輸電線路防雷技術(shù)？有哪些維護(hù)措施？

輸電線路安全對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行影響很大，當(dāng)前大部分輸電線路都在空曠地方分布，運(yùn)行期間極易出現(xiàn)雷擊故障，讓電力設(shè)備發(fā)生危害。如在雷擊影響下出現(xiàn)火災(zāi)事故，將對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)正常供電帶來不利影響，并嚴(yán)重威脅著人們生命財(cái)產(chǎn)安全，如何加強(qiáng)輸電線路防雷工作是我們需要重視與盡快解決的問題。

1 輸電線路雷擊危害

常見雷電形式包括直擊雷、感應(yīng)雷和球形雷等，其中前面兩種對(duì)輸電線路運(yùn)行影響很大。對(duì)直擊雷來說，會(huì)引起電氣設(shè)備短路、損壞等安全事故，不利于周圍電力網(wǎng)絡(luò)的供配電順利進(jìn)行。感應(yīng)雷帶來的損壞和直擊雷關(guān)系比較緊密，雷雨云放電和靜電感應(yīng)將產(chǎn)生電磁感應(yīng)，輸電線路、電力設(shè)備周圍區(qū)域被雷電擊中以后，將造成周圍區(qū)域磁場(chǎng)變化非常大，輸電線路將產(chǎn)生感應(yīng)電荷，形成感應(yīng)電壓，線路內(nèi)部發(fā)生感應(yīng)電流[1]。只要感應(yīng)電壓比電力設(shè)備耐壓值還大，則容易擊穿輸電線路上相關(guān)器件，讓其出現(xiàn)短路、斷路等故障。

2 輸電線路防雷技術(shù)

2.1 減小桿塔接地電阻

對(duì)雷電活動(dòng)頻繁、土壤電阻率較高的地區(qū)，應(yīng)該安裝避雷器，能夠避免絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，并設(shè)置線路防雷用金屬氧化物避雷器，能夠避免雷直擊導(dǎo)線，或者是雷擊對(duì)塔頂、避雷線造成破壞，讓絕緣子發(fā)生沖擊閃絡(luò)問題，有效解決線路雷擊跳閘問題。對(duì)此要將資金最大限度利用起來，實(shí)現(xiàn)效益的增長(zhǎng)，要按照運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選擇最恰當(dāng)?shù)木€路防雷用避雷線安裝位置[2]。針對(duì)部分易擊區(qū)選擇雙避雷線，這種方法也更為有效和經(jīng)濟(jì)，讓避雷線保護(hù)角被縮短，加強(qiáng)對(duì)雷擊跳閘事故的防范。避雷線要在每個(gè)基桿塔處接地，通過對(duì)接地電阻的減小，一般能夠讓線路耐雷水平得到提升，避免出現(xiàn)反擊。接地電阻影響因素較多，其中最為關(guān)鍵的是土壤電阻率 ρ，因此其值要為雷雨中最大值，其計(jì)算公式如下。

ρ = ρo×φ（1）

其中： ρo 表示雷季中無雨水條件下土壤電阻率，φ 表示土壤干燥程度的季節(jié)系數(shù)，其值通常為1.3。如果某地區(qū)土壤電阻率不高，則要選擇桿塔自然接地電阻，而若是電阻率較高，降低接地電阻存在困難的情況下，要選擇多根放射性接地體，并采取降阻濟(jì)讓接地電阻減小。雷季干燥的條件下，避雷線的線路每基桿塔工頻接地電阻相關(guān)數(shù)值如表 1 所示。

2.2 架設(shè)耦合地線

對(duì)雷擊活動(dòng)頻繁的地區(qū)，或者是容易出現(xiàn)雷擊故障的塔桿與地段，或者是減小電阻存在一定難度的地段，需要將一條架空線設(shè)置在的導(dǎo)線之下，即耦合地線，讓避雷線和導(dǎo)線之間的耦合得到加強(qiáng)。這樣能夠減小線路絕緣子鏈上過電壓，讓雷電流分流作用更好發(fā)揮出來，通過實(shí)驗(yàn)證明通過增加耦合線，能夠讓線路跳閘率減少約二分之一。這樣避雷線與導(dǎo)線間的耦合系數(shù)才會(huì)得到提升，讓雷擊電流從桿塔兩側(cè)分流，實(shí)現(xiàn)輸電線路耐雷水平的提升。

2.3 加強(qiáng)線路絕緣

輸電線路在跨越大江或者是跳躍兩座山丘等特殊地段中，需要設(shè)置特殊的高桿塔，其落雷幾率很大，等值電感較大，塔頂電位和繞擊率較高，從而極大提升了線路雷擊跳閘率。要想減少雷擊跳閘率，要將絕緣子片數(shù)安裝在高桿塔上，提升大跨越檔距地線，即讓導(dǎo)線間距離變大，這樣線路絕緣將得到加強(qiáng)[3]。特高桿塔若是在 40 m 以上，高度每提升 10 m，需要設(shè)置一片絕緣子，全國(guó)超過 100 m 桿塔，絕緣子數(shù)一般采取專門的方法進(jìn)行計(jì)算，并確定為中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方法。而在雷電活動(dòng)頻繁、接地電阻降低難度大的地方，100 kV 電網(wǎng)要把中性點(diǎn)直接接地轉(zhuǎn)變成經(jīng)消弧線圈接地，如此大部分單相雷閃接地故障能夠自動(dòng)消除。對(duì)于二相、三相落雷來說，因?yàn)橄葘?duì)地閃絡(luò)一相為一條避雷線，會(huì)讓耦合作用變得更加明顯，減小了沒有閃絡(luò)相的絕緣子鏈上的電壓，讓其擁有更強(qiáng)的耐雷水平。35 kV 電網(wǎng)中性一般為絕緣的，很多時(shí)候要利用消弧線圈接地，讓防雷性能得到提升。

2.4 裝設(shè)自動(dòng)重合閘

因?yàn)槔讚糸W絡(luò)后絕緣性能一般情況下可以在跳閘后逐步恢復(fù)，通過對(duì)自動(dòng)重合閘的安裝，在減少線路雷擊事故上效果比較明顯。當(dāng)前國(guó)內(nèi)超過 100 kV 的高壓線路重合閘成功率為 75%～95%，35 kV 以下線路一般在 50%～80% 之間，隨意各級(jí)電壓線路需要將自動(dòng)重合閘裝置設(shè)置好。

2.5 線路交叉部分防雷保護(hù)

線路交叉容易產(chǎn)生較弱空氣間絕緣，雷擊后讓絕緣弱點(diǎn)出現(xiàn)閃絡(luò)，兩條交叉線路也將一起跳閘，這樣會(huì)引起電力系統(tǒng)繼電保護(hù)非選擇性動(dòng)作，增加系統(tǒng)事故幾率。若非不一樣壓力等級(jí)架空線路相互交叉出現(xiàn)閃絡(luò)，會(huì)為較低電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)電氣設(shè)備造成損壞。尤其是當(dāng)高壓線路為通信線路帶來閃絡(luò)現(xiàn)象以后，將引起人身事故，破壞性加強(qiáng)，需要對(duì)線路交叉點(diǎn)做好防雷保護(hù)措施[4]。

對(duì)此交叉要和桿塔保持較近的距離，交叉檔兩端上下方線路的基桿塔要設(shè)置人工接地，電阻值必須與表 1 要求相符。如果存在木質(zhì)絕緣，要將管型避雷器和保護(hù)間隙設(shè)置好，交叉點(diǎn)和桿塔的距離要在 40 m 以內(nèi)，對(duì)最近桿塔做好保護(hù)措施，交叉距離達(dá)到表 2 規(guī)定要求后，交叉檔則不能采取保護(hù)措施。

3 輸電線路維護(hù)措施

要想讓輸電線路更加安全與穩(wěn)定，電力企業(yè)需要提高重視程度，在日常管理中做好輸電線路維護(hù)工作。在架設(shè)輸電線路之前，施工單位應(yīng)該深入考察輸電線路敷設(shè)區(qū)域地形、氣候等情況，在設(shè)計(jì)過程中與臨江側(cè)山坡、向陽坡和容易被雷擊的區(qū)域避開。特別是針對(duì)山地區(qū)域，接電線埋設(shè)一般較為復(fù)雜，施工單位需要提前將線路架設(shè)準(zhǔn)備工作做到位。

針對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)行的輸電線路，應(yīng)該大力開展防雷研究工作，全面統(tǒng)計(jì)分析輸電線路運(yùn)行情況，確定雷擊多發(fā)的時(shí)間與地點(diǎn)，重點(diǎn)做好維護(hù)工作。對(duì)輸電線路維護(hù)工作來說，不能只停留在規(guī)章制度上，應(yīng)該從線路實(shí)際運(yùn)行狀況出發(fā)，將線路檢修維護(hù)工作做到位，針對(duì)雷擊事故多發(fā)區(qū)域應(yīng)該提升巡視次數(shù)，及時(shí)對(duì)線路周邊樹枝等障礙物予以清理，將輸電裝置絕緣性檢測(cè)工作做好。一些輸電裝置運(yùn)行期間因?yàn)楦鞣N因素的存在，將引起絕緣不良等情況，所以要通過提升避雷針虛擬高度，讓雷擊擊落于避雷針上，從而解決了以往避雷針出現(xiàn)的“側(cè)擊”問題。

4 結(jié)語

總之，雷擊有著分散性、隨機(jī)性等特點(diǎn)，無法對(duì)雷擊點(diǎn)和雷電參數(shù)進(jìn)行有效控制，雷擊線路跳閘事故分析難度較大，對(duì)此記憶引發(fā)各種雷擊事故，讓電網(wǎng)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性受到不利影響。對(duì)此要加強(qiáng)對(duì)輸電線路的防雷設(shè)計(jì)，全面掌握地區(qū)地理、氣象等狀況，通過深入的調(diào)查與分析，清楚輸電線路運(yùn)行情況，將防雷措施做到位，加強(qiáng)后期維護(hù)管理，為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造更加有利的條件。