王清波

(國(guó)網(wǎng)青海省電力公司檢修公司 青海省西寧市 810000)

摘要: 隨著城市的發(fā)展，特別是電力設(shè)備數(shù)量的逐漸攀升，我國(guó)對(duì)于電能的需求日益增加。輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接決定了社會(huì)的發(fā)展速度，因此說近年來人們對(duì)于架空輸電線路的穩(wěn)定予以了更高的要求，鑒于雷擊事故是最為主要的停電原因，我們必須對(duì)防雷措施予以深入研究，在采取恰當(dāng)防雷措施的同時(shí)，開展故障定位的研究，保證輸電線路的安全、穩(wěn)定，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供充足的動(dòng)力。

關(guān)鍵詞: 架空輸電線路;防雷措施;定位;趨勢(shì)

雷擊是導(dǎo)致架空輸電線路發(fā)生故障的最主要原因，特別是隨著輸電線路電壓等級(jí)的提高，其發(fā)生雷擊故障的幾率也會(huì)增加，其造成的危害和損失也會(huì)加大。特別是由于以往對(duì)防雷措施的不重視，都以接地作為主要的防雷措施，沒有采用恰當(dāng)?shù)姆览自O(shè)備與措施，一旦發(fā)生雷擊事故，往往會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重制約經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

一、架空輸電線路被雷電擊中的原因分析

經(jīng)筆者研究，導(dǎo)致架空輸電線被雷擊中的原因主要有三方面:①輸電線路自身因素;②外部環(huán)境因素;③錯(cuò)誤的防雷方式，筆者將對(duì)這三種原因進(jìn)行分析探討。

(1)輸電線路自身因素。由于架空輸電線路周邊會(huì)有其他電力線路，在這種密集環(huán)境下，被雷擊中的頻率會(huì)更高。與其他防雷技術(shù)不同的是，架空輸電線研究力度不夠深入，其防雷方式也未能得到有效應(yīng)用，從而導(dǎo)致雷擊現(xiàn)象產(chǎn)生。

(2)外部環(huán)境因素。在鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)十分常見的一種現(xiàn)象，當(dāng)?shù)鼐用裢当I接地引下線，導(dǎo)致輸電線路接地通道破壞，難免會(huì)產(chǎn)生諸多隱患，導(dǎo)致事故的發(fā)生。在雷雨天氣下，桿塔容易受到雷擊，雷擊電流無法泄入大地，從而導(dǎo)致線路故障跳閘。

(3)錯(cuò)誤的防雷方式。對(duì)于架空線路的防雷措施，我國(guó)大部分地區(qū)都是采取接地的方式。這種方法在地表電阻比較小的平原地區(qū)還是比較實(shí)用的，但是在山地丘陵地區(qū)，這種接地方法的效果就不太明顯，原因是在鋪設(shè)接地網(wǎng)時(shí)，需要在四個(gè)塔腳處鋪設(shè)一個(gè)較大面積的接地網(wǎng)，并分別安裝低電阻裝置，在雷擊降下時(shí)，因接地線長(zhǎng)，所以附加的電感會(huì)比較大，使得塔頂?shù)碾娢幌鄬?duì)較高，更容易遭受雷擊，降低了架空線路防雷能力。

二、常見的防雷措施

隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，防雷措施也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，主要有降低桿塔接地電阻、減小保護(hù)角、架設(shè)避雷線、安裝避雷器等，通過實(shí)際應(yīng)用，均能取得一定的防雷效果。

1.降低桿塔接地電阻

對(duì)于一般高度桿塔，我們可以通過降低桿塔接地電阻的方式降低發(fā)生雷擊的頻率。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的雷電的電流幅值較小，因此通過降低接地電阻的方法能夠取得較好的效果。降阻劑是在接地極附近使用，通過放大接地極的外形尺寸，降低與周圍介質(zhì)之間的接觸電阻，降阻劑適用于小型接地網(wǎng)和小面積的集中接地。人工改變電阻率主要是通過使用低電阻率的材料制造接地體，減少電阻率。

2.減小保護(hù)角

保護(hù)角的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在山林地區(qū)，應(yīng)采用較小的保護(hù)角，特別是在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，對(duì)繞擊率較高的區(qū)段或桿塔，采取恰當(dāng)措施減小地線保護(hù)角，特別是在強(qiáng)雷區(qū)和多雷區(qū)，地面坡度較大時(shí)，降低保護(hù)角有難度，可以考慮使用線路避雷器。

3.架設(shè)避雷線

架設(shè)避雷線是最為有效和基本的防雷措施，避雷線的主要作用是防止雷直擊導(dǎo)線，與此同時(shí)它還具有分流作用能夠降低流經(jīng)桿塔的雷電流，并且能夠通過對(duì)導(dǎo)線的耦合作用，減小線路絕緣子的電壓，還能夠通過對(duì)導(dǎo)線的屏蔽，降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。通常來講線路的電壓越高，避雷線的使用效果也就越好，而且還能夠降低避雷線在整個(gè)線路中的造價(jià)比。

4.安裝避雷器

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，避雷器已經(jīng)能夠較好的完成避雷效果，特別是大量先進(jìn)避雷器的推廣應(yīng)用，更是有效保障了輸電線路的安全運(yùn)行，常見的有放電管類避雷器、壓敏電阻類避雷器、間隙類避雷器等等。其中:開放式放電管避雷器的優(yōu)點(diǎn)是體積小、漏電流小、通流能力強(qiáng)、無電弧噴瀉，而它的缺點(diǎn)是反映時(shí)間慢、殘壓較高、產(chǎn)品一致性差、有續(xù)流;密閉式氣體放電管的優(yōu)點(diǎn)是體積小、通流量大、無電弧，而它的缺點(diǎn)是產(chǎn)品一致性差、有續(xù)流并且殘壓較高;電阻類的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間較快、通流容量大、殘壓較低并且無跟隨電流，而它的缺點(diǎn)是老化速度快、漏電流較大、熱穩(wěn)定一般;開放式間隙避雷器的優(yōu)點(diǎn)是放電能力強(qiáng)、通流量大、漏電流小、熱穩(wěn)定性好，而它的缺點(diǎn)是殘壓高、存在續(xù)流、反映時(shí)間慢;密閉式間隙避雷器的優(yōu)點(diǎn)是放電電流大、無電弧外瀉、漏電流小、無續(xù)流、熱穩(wěn)定性好，而它的缺點(diǎn)是殘壓高、反映時(shí)間慢。

三、雷電故障精確定位

在雷電故障發(fā)生后，如果能夠快速有效的實(shí)現(xiàn)故障精確定位，減小巡查工作量，快速排出線路故障;與此同時(shí)還能夠通過確定故障類型，有針對(duì)性地開展輸電線路技術(shù)改造;最終找出隱患區(qū)段，實(shí)現(xiàn)線路差異化維護(hù)工作。青海省在2012年應(yīng)用了新一代雷電定位系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)顯示雷擊的發(fā)生時(shí)間、位置、回?fù)舸螖?shù)等各種雷電參數(shù)，是觀測(cè)和研究雷電，進(jìn)行雷電預(yù)警的高新技術(shù)。雷電數(shù)據(jù)的準(zhǔn)實(shí)時(shí)圖形顯示、雷擊線路故障的故障桿的查詢、雷電活動(dòng)統(tǒng)計(jì)、雷電活動(dòng)詳情、輸電線路瀏覽、程序文件下載、訪客留言板、用戶管理、雷電定位系統(tǒng)介紹及幫助等功能。通過雷電定位系統(tǒng)的應(yīng)用能夠快速進(jìn)行系統(tǒng)定位，響應(yīng)率在99%以上，能夠進(jìn)行精確定位，成功率在85%以上，并能夠主動(dòng)進(jìn)行雷擊、非雷擊以及反擊與繞擊的識(shí)別，識(shí)別率在95%以上。

四、防雷工作的未來發(fā)展趨勢(shì)

雷電防雷工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，并且防雷技術(shù)時(shí)刻處于發(fā)展的狀態(tài)，但是仍舊沒有一個(gè)萬試萬靈的產(chǎn)品，因此我們需要加大技術(shù)研究力度，例如雷云起電機(jī)理以及雷電感應(yīng)的定量研究，從理論上完善防雷技術(shù)。由于雷電本身為小概率事件，因此我們?cè)诎l(fā)展防雷技術(shù)的同時(shí)，還需要進(jìn)行長(zhǎng)期、大量的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，在促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，為防雷工作的發(fā)展提供詳實(shí)的理論依據(jù)。

五、結(jié)束語

綜上所述，鑒于架空輸電線路的特殊性，我們需要針對(duì)性的采取恰當(dāng)?shù)姆览状胧?，從?shí)際出發(fā)，全面解決線路的雷害問題。此外，在采取防雷措施前，我們還需要對(duì)當(dāng)?shù)氐臍庀蟆⒌乩淼惹闆r全面進(jìn)行掌握，并通過認(rèn)真調(diào)查分析的方式，從多角度考慮可行性、經(jīng)濟(jì)效益以及工作量等為題，保證防雷措施的有效性。

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作者簡(jiǎn)介

王清波(1989.12-)，男，河南省鶴壁市人，本科，助理工程師,從事輸電線路運(yùn)維工作。