电力线路的防雷措施分析
来源:用户上传
作者:
【摘 要】送电线路采取的防雷措施主要包括位于杆塔顶端位置设置架空地线，运行维护内容为对杆塔接地电阻的创新完善与安全检测。鉴于其防雷措施存在的局限性与单一性，无法有效满足防雷的严格标注要求。而提高线路绝缘能力与架设耦合地线的防雷措施，由于特殊情况约束无法获得正常施行，一般选取增加绝缘子数量或是替换成爬距相对较大的合成绝缘子提升线路绝缘性能，对避免雷击塔顶产生反击过电压情况具有十分良好的效果。不过对于避免绕击侧情况发挥的作用明显不足，且增加绝缘子数量的情况下，会受到杆塔顶端位置绝缘间隙与导线对地安全距离的约束影响。
【关键词】电力工程;送电线路;防雷措施
1 前言
线路绝缘能力的提升通常存在异性的限制范围，安装耦合地线通常在丘陵或是山地条件应用较多，能够对导线进行屏蔽保护，采取击距原理有效减小导线存在的暴露弧段。由于各种因素的限制约束，架设耦合地线不适用于旧线路防雷。鉴于此，研究不受条件约束的防雷对策至关重要，对于安装线路避雷器以及减小杆塔接地电阻等采取整合与分析，基于对防雷方式的角度，真正发挥应有的防雷效果。
2 雷击跳闸的原因
送电线路受到雷电袭击的情况主要同如下因素存在联系：线路绝缘子存在的放电电压、架空地线以及接地电阻与雷电流强度。送电线路应用的防雷措施存在具体明确的针对性，鉴于此，对送电线路进行规划设计阶段，制定防雷措施时应对送电线路存在的雷击跳闸原因进行了解与掌握。
（1）送电线路绕击现象。送电线路的安全稳定运行以及各项试验与实际检测可知，雷电绕击率的影响因素众多，其中包括避雷线对边导线保护角以及地形条件与杆塔实际高度等。山区地形条件下，送电线路绕击率明显更高，因此设计时势必会存在高度跨度相差较大的档距，这也成为耐雷能力较弱的部分;部分地区雷电现象频发，导致部分线路受到雷击情况较为严重。
（2）送电线路反击现象。杆塔、顶端位置、避雷线受到雷击情况时，雷电电流经过塔身与接地装置，杆塔存在电压逐渐变大，并位于相导线部分产生感应过电压。若增大杆塔电位与相导线过电压合成的电位差明显大于送电线路绝缘闪络电压值，导线同杆塔即会出现闪络情况，并称为反击闪络。
3 防雷的措施
（1）科学合理规划设计送电线路。为有效提升送电线路发展建设防雷能力，首先，最为根本的是对线路自身基础设备设施做出保障，线路传输系统的基础设备设施建设需最大程度减小引发雷击范围，从而对地理位置进行规划有效降低雷击情况的发生。比如，基础线路建设阶段，需尽可能排除水资源、矿产资源等区域，增强送电线路邻近区域的绝缘范围，确保传输稳定不受影响。又如，某地区线路基础设备设施建设阶段，对施工区域采取仔细勘察，对线路基础设备设施建设进行科学合理的规划设计，有效减小线路实际运行阶段雷击跳闸等现象的发生概率。
（2）合理选取绝缘。对于送电线路，绝缘配合需对电气设备荷载电压以及保护装置特点和绝缘耐受性等因素进行综合全面的考量与分析，合理明确设备设施的实际绝缘能力，减小绝缘引起的问题，使设备设施的检修维护更加方便，节约建造成本。选取绝缘子串数量时，需确保破坏强度较高，绝缘强度较强，承受过电压能力优秀。选取塔头绝缘，考虑大气环境与绝缘子串通空气间隙之间存在的放电电压，由于空气密度与湿度会对电压产生较大影响，空气密度与湿度较大情况下，放电电压相对较大，湿度一定情况下，绝缘表面可形成闪络现象。
（3）架设避雷线。架设避雷线防雷措施，在送电线路应用较为普遍，避雷线可以有效防止雷电对导线部分造成雷击，还可以对电流进行有效分离，减小杆塔存在的实际雷电电流，从而减小塔顶位置存在的实际电位。耦合导线，则能够减小绝缘子存在的有效电压;屏蔽导线，可以降低导线实际存在有效感应过电压。通常情况下，线路电压较高时避雷线实际效果较为明显，与此同时，避雷线成本相对较低。规范标准明确要求，高压送电线路避雷线设置应进行全线设置。
为增强避雷线屏蔽导线的实际效果，使雷电无法绕过避雷线对导线造成雷击，需减小绕击率。避雷线边导线保护角范围需规定为 20°～30°之间较为适宜，高压线路设置为 20°上下较为适宜，特高压线路以及超高压线路设置应不高于 15°为适宜。
（4）安装避雷器。送电线路安装避雷器，当杆塔同导线之间存在的电位差大于避雷器电压情况下，避雷器则会产生分流效果，避免绝缘子发生闪络现象。雷击跳闸现象发生概率较大的送电线路，应采取科学合理的选择性安装。线路避雷器通常包括无间隙型与带串联间隙型。① 无间隙型。避雷器同导线之间采取直连，对电站型避雷器做出借鉴与延续，带有稳定的吸收冲击能量，运行与操作电压情况下，无放电延时与串联间隙不发生动作，避雷器自身不带电，排除电器老化问题;串联间隙上部与下部位置电极为垂直设置，放电特性无变化、分散性较小等特点。② 带串联间隙型。避雷器同导线之间采取空间间隙进行有效连接，雷电电流出现则会承受工频电压产生的作用，可靠性良好运行期限较长等特点。带串联间隙型应用较为普遍，间隙存在的隔离效果，避雷器不需要考虑运行电压与老化问题，故障问题对线路运行不产生影响。
（5）减小接地电阻。杆塔接地电阻增加的主要因素包括：① 接地体发生腐蚀现象，特别是山区环境酸性土壤或是风化土壤情况下，较易产生化学反应腐蚀，连接点位置腐蚀情况最为严重。② 山坡坡带位置，雨水冲刷作用导致水土流失对线路稳定性造成影响。③ 外力形式造成破壞，接地引下线或是接地体出现丢失情况或是遭到外力破坏。接地电阻同耐雷能力存在反比关系，参考土壤电阻率，最大程度减小接地电阻，成为提升耐雷能力的重要方式。
具体措施包括：① 对线路测试不符标准接地电阻做出全面仔细的再次检测，对土壤电阻率做出检测。② 对检查不符标准的杆塔放射线进行开挖，进行合理铺设，对接地线进行合格连接。然后，对未设置接地引线的杆塔进行焊接，地接地电阻进行再次测试，对不符标准杆塔进行再次建设。③ 对设置接地电阻但不符标准杆塔，添加降阻模块采取优化升级处理。
（6）重视检测工作。借助雷电定位系统，当送电线路遭遇雷击情况时，可以及时准确的发现故障产生地点，使工作人员可以更快地处理故障问题，进行抢修维护，与此同时，缓解工作强度，避免时间浪费情况的出现，及时恢复供电，使送电线路稳定可靠运行得到保障[7]。与此同时，对雷电呈现的规律以及事故特点等问题做出了解掌握，可以为后续分析研究提供可靠的数据保障，为送电线路制定可靠有效的防雷措施奠定良好基础。
4 结语
为降低雷电灾害事故产生，设计阶段需对送电线路途经地区的自然情况、地形条件、雷电现象、土壤电阻率等情况做出充分的了解与掌握，并按照已经架设送电线路稳定运行的实际经验等，采取对比的方式选取科学合理高效的防雷措施，增强送电线路防雷能力。雷电是较为复杂且随机性较高的自然现象，需电力各个部门进行紧密协作配合，避免雷电灾害事故发生的频发，提升送电线路稳定运行的可靠性。
参考文献：
[1] 段有重，孙圣帅，张廷波，芦毅.架空输电线路的运行维护及防雷措施探讨[J].山东工业技术，2019（01）：186.
[2] 黎晓辰.浅析架空输电线路的运行维护及防雷措施[J].电子测试，2017（23）：96-97.
[3] 范立.架空输电线路的运行维护及防雷措施探讨[J].中国高新技术企业，2016（01）：141-142.
[4] 梁照敏.基于输电线路设计与运行中的防雷措施研析[J].建材与装饰，2016（49）：195-196.
[5] 路军，邸龙，张多星，黄文国.10 kV配电线路综合防雷措施配置方案分析[J].企业技术开发，2018，37（03）：1-5+8
（作者单位：国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14931332.htm
