電力輸電線路防雷擊技術探索

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1運行故障的主要因素

電網作為人們生活的一部分，其安全運行不僅影響著人們的生活，還對人們的生產造成影響，因此，電力系統需要不斷強化自身性能。輸配電線路而言，出現運行故障最多的原因是雷擊[1-4]。我國每年都會有由于雷擊而導致停電的問題，在影響輸配電線路的同時，還會影響到地區的經濟，造成經濟損失。因此，電力行業需要加強輸配電線路的防雷措施，使得電網的安全運行得到保證。

2輸配電線路遭受雷擊的形式和危害

2.1雷擊的形式

（1）雷電感應，即感應雷。雷電感應可以分為兩大類，即電磁感應和靜電感應。巨大的雷電流會在其附近的空間內形成一個強大的磁場，而形成的磁場可以在周圍的導體上產生非常高的電壓，會使得人們和設備出現二次放電的情況，進而使得電氣設備出現損壞。（2）球形雷。在這幾種雷擊形式中，球形雷出現的次數比較少還不規則，關于球形雷的相關資料也不夠齊全，研究人員對其出現的原理觀點還不一致；除此之外，球形雷還可以通過煙囪、門或窗等進入室內，會導致人們的生活安全受到重要威脅。（3）直擊雷。出現直擊雷的情況，會產生非常大的雷電電流，這些電流會侵入地表，導致和雷擊地方產生接觸的金屬會出現很大的對地電壓，從而導致觸電事故出現。與此同時，直接的雷擊會導致大量電流的出現，由于雷擊產生的沖擊電壓會導致發電機和電力變壓器出現燒毀情況，進而使得電線被燒毀，嚴重的會出現斷裂情況，從而出現斷電情況，導致火災的發生，由此可見，直擊雷具有非常大的毀滅性，也會造成嚴重的經濟損失，威脅到人民的生命安全。

2.2雷擊的危害

輸配電線路會在雷擊的作用下，產生很大的危害，具體可以分為以下四種。（1）如果線路遭受到雷擊情況，導線和地線上的電壓都比較高，會導致桿塔的間隙或者是交叉跨越的間隙出現被擊穿的情況。（2）如果出現架空地線檔中落雷情況，放電通道連接的底線上，會出現強度降低的情況，嚴重的會出現斷股、灼燒的問題，進而導致底線中斷。（3）在雷擊作用下，會導致絕緣閃絡，使得相間或者是單相接地出現短路情況，從而使得導線、接地引下線出現燒傷乃是燒斷問題。（4）在雷擊作用下，會導致絕緣子閃絡，電源開關出現跳閘情況，如果較為嚴重，還會導致絕緣子串脫開甚至炸裂情況，從而導致線路出現接地故障，且這種故障無法修復。

3輸配電線路的防雷措施

建筑物的正常運行和建筑物的輸配電線路息息相關，在建筑物中，很多輸配電線路和系統設備都會容易受到雷擊的作用。因此，需要根據雷電的特點以及雷電造成的損害，采取有效的防雷措施，從而確保建筑物輸配電線路的正常運行。

3.1整體防雷系統

由于輸配電線路屬于一個整體，一個地方出現問題，都會對其他地方造成影響，這就需要做好相應的防雷措施，從全局出發，對防雷措施進行規劃，確保防雷措施可以全面覆蓋到整個輸配電線路。就整體情況來說，在輸配電線路外部可以采取安裝避雷針和接閃器等措施，防止輸配電線路和其他的線纜配電箱等設施被雷電直接擊中，從而引發火災或者其他安全事故。除此之外，在建筑物內部需要做好浪涌吸收保護器、共用接地系統和電磁屏蔽等子輸配電系統，借助這些子系統，可以將建筑物中的浪涌電流和浪涌電壓放于大地，還可以控制鉗位控制在相應的范圍之內，從而保護電氣設備。需要從全局上做好防雷規劃，做好內外覆蓋，從而使得防雷措施更加可靠、科學。

3.2多級保護措施

整個建筑物得以正常運行離不開建筑物的輸配電系統，而在建筑物中，最容易出現受到雷擊的地方就是輸配電線路；這就需要做好輸配電線路的防雷工作，從而確保建筑物的安全。目前，大多數建筑物都安裝了避雷針和避雷帶等設備，但實驗顯示，這種防雷措施或者僅僅安全防雷器件，不能使輸配電線路的安全運行得到保障。如果出現雷擊下降的情況，建筑的自控設備，如電源機盤會在電擊作用下而出現損壞。因此，在針對輸配電線路采取防雷措施時，一定要根據實際情況開展相應的多級防護措施。（1）需要在變壓器二次側進行各種防雷裝置的安裝工作，可以確保外線產生的電壓得到釋放。（2）應在各個控制站安裝專用隔離變壓器，專用隔離變壓器的主要目的在于將外線殘壓、其他用電設備的操作過電壓、配電線路上感應出的過電壓進行釋放。與此同時，在設置隔離變壓器時需要進行科學合理的設計，并加大對其他電磁干擾的處理，進而降低雷電波導致的雷擊現象產生。（3）在對專用電源模板進行安裝之前，需要采取相應的保護措施，從而使得先前的殘壓在最短時間內得到釋放，并從總配電柜到自動系統的電源線，進行單獨布排。需要注意，在布置防雷器時，需要將其安裝的靠近保護設備，防止出現雷電侵入波的全部反射情況。

3.3降低接地電阻

（1）合理接地。進行科學合理的接地設計是確保建筑輸配電線路進行防雷的重要保障。在輸配電線路中，接地方式主要有計算機自控系統接地、配電系統和強電設備接地和構筑物接地，這就需要對這三種接地方式進行科學合理的設計，確保三者之間可以相互配合，從而可以降低雷擊對接地網絡的毀壞。就計算機自動系統而言，大多數都是采用安全保護接地、直流工作接地和系統工作接地，在進行防雷時，需要根據實際情況，合理組合好接地方式，將接地電阻值降低到最低，確保效果最好。（2）敷設水下接地裝置，如果桿塔周圍存在水源，可以借助水源，在水底或者是岸邊進行接地極的布置工作，從而使得接地低阻降低，從而提高泄洪能力。（3）填充電阻率比較低的降阻劑。如果周圍存在低電阻物質，可以根據實際情況，好好利用。（4）深埋式接地極，如果地下土壤電阻率比較低，可以采用深埋式或者深井式的方式接地極。（5）水平外延接地，由于水平放射施工的費用比較低，可以使得工頻接地電阻降低的同時，還可以使得沖擊接地電阻得到降低。

3.4架設耦合地線

在接地電阻較高的線路上，主要應用架設耦合地線，從而使得線路的反擊耐雷水平提高的同時，還可以使得反擊跳閘概率降低。根據相應的調查結果顯示，在雷擊性能改善結果相同的情況下，使用耦合地線的費用是增加絕緣的4.5倍左右；因此，相比其他方法，使用耦合地線的費用比較高，這種方法的性價比比較低，可以使用其他方法的情況下，盡量使用其他方法。

3.5耦合地埋線

在線路中進行耦合地埋線，相應的結果表明，在20基桿塔中容易受擊的位置埋設耦合地埋線，在十年中，只出現過一次雷擊故障。由此可見，這種方法可以使得跳閘率大大下降，并可以提高線路的防雷效果。

4結語

對輸配電線路進行防雷工作是一項持續時間比較長的任務[5]，僅僅采取上述措施不一定能全部解決雷擊問題，需要不斷創新防雷技術，應用新的防雷方法，從而切實提高輸配電線路的安全。

參考文獻

[1]陳家宏,趙淳,谷山強,向念文,王宇,雷夢飛.我國電網雷電監測與防護技術現狀及發展趨勢[J].高電壓技術,2016,42(11):3361-3375.

[2]邢魯華,郭奇軍,張鵬,蔣哲,李文博,張丹丹.高壓直流輸電線路雷擊故障仿真與故障選極方案[J].電瓷避雷器,2019(02):96-102.

[3]王銳,彭向陽,梁永純.一起因雷擊造成的220kV架空地線斷線故障分析[J].廣東電力,2019,32(04):106-111.

[4]謝允,楊足明,向力,徐星.自動氣象站雷擊故障診斷與防雷措施探討[J].氣象水文海洋儀器,2019,36(01):102-105.

[5]胡毅.輸電線路運行故障的分析與防治[J].高電壓技術,2007(03):1-8.

作者:周峰 單位:陜西送變電工程有限公司