新時代電力防雷建設新技術研究

　　內容摘要 在我國電力系統工作過程中，輸電線路承擔著重要角色，不僅能夠有效保證電力系統穩定運行，還借助周期性的特殊巡視，使其在第一時間發現問題并進行解決。隨著自然環境的惡化程度不斷加劇，極端天氣出現的頻率越來越高，由于雷擊造成的輸電線路故障現象時有發生，如何實現輸電線路差異化防雷技術是防止雷擊傷害的關鍵所在。基于此，文章對雷電對輸電線路破壞機理進行分析，并探討防雷工作特點與防雷技術的應用。

　　關鍵詞 輸電線路 電力系統 差異化防雷技術 建弧率 極端天氣

　　1 引言

　　隨著我國經濟水平和科學技術的不斷進步，電力事業發展呈現良好趨勢，為保證電力系統運行下輸電線路的安全穩定，采用科學的防雷技術與防雷措施是非常重要的。通過科學方法提高輸電線路防雷性能，可更好地應對極端天氣的不利影響，抵抗雷擊傷害。

　　2 雷電對輸電線破壞的基本原理

　　電網防雷系統主要是由變電站和輸電線路兩部分共同組成。但是其中影響輸電線路破壞的因素較多，其中破壞性最大的就是雷擊現象。一旦輸電線路受到雷電的破壞，其內部的電源會長期處于癱瘓。一旦輸電線路受到雷電的擊打，不僅能夠產生較大的熱電效應和磁場效應，還能夠使電力設備出現較大的非修復性損傷。目前的電子設備集成度較高，其中電子設備對雷電的敏感度較強，雷擊會導致其出現超負荷的電壓磁波，一旦電壓磁波進入變電站中，會損壞電子設備，導致設備出現跳閘。雷擊后的輸電線會產生大氣過電壓，雷云可憑借著輸電線的塔桿對電壓進行電流傳遞，破壞輸電線路的絕緣層，且對其進行合理的管控，所以必須對輸電線的接地裝備合理的完善。

　　3 防雷工作中的特點

　　3.1 防雷工作滯后性嚴重

　　在目前的輸電線路的防雷工作中，主要是通過對每年輸電線路遭到雷擊的數據進行采集統計，找出其中導致輸電線路被雷擊的因素。但是由于防雷工作的滯后性明顯，且沒有可預見性的防治措施，無法對輸電線路的部分設備進行處理和集中裝置配備。由于輸電線路還會受到地形地質等條件的影響，雷電活動的隨機性和復雜性會導致企業輸電線路的技術水平出現嚴重的滯后性，使得輸電線路的防治落差明顯。不僅如此，在輸電線路的技術質量管控中，還必須要根據實際情況對輸電線路的測量參數分析，理解實際的數據變化情況，阻礙了輸電線路防雷工作的有序開展，且無法對防雷技術和手段實時地更新和改進。

　　3.2 防雷工作的長期性明顯

　　輸電線路的防雷工作是一個長期的過程，每年都需要對輸電線路的防雷工作的數據進行有效的統計和分析，從而能夠為輸電線路的防雷工作提供可靠的依據。如果想要在短期內對輸電線路進行防治處理，必須要提升人們對輸電線路的防雷工作的認知，因此，需要相關部門的互相配合，積極地對防雷工作進行宣傳和教育。

　　3.3 防雷設備的定期維護性

　　為了進一步保證防雷工作能夠有序開展，必須要使得防雷設備是在正常的狀態下高效運轉的。由于輸電線路的防雷設備所處的環境十分復雜，且容易受到環境的破壞，因此，必須要對防雷的設備開展定期的維護和檢查工作，保證其能夠正常的運行。在輸電線路的運行管控中，由于普遍存在接地電阻值較高的情況，對此，必須要對這種問題及時解決，提高對輸電線路防雷裝備的重視力度。雖然在相對危險下獲取防雷裝備的數據運行信息，但是還是需要定期或者不定期地對設備進行檢測，一旦監測出損壞情況，就要對其進行合理的管控和分析，提升其實際的運行效果。

　　4 輸電線路因為遭受到雷擊出現的跳閘問題

　　4.1 輸電線路的耐雷性

　　輸電線路是在露天環境中進行工作的，因此，非常容易遇到比較極端的天氣，比如，雷雨天氣的影響等，因此，對此進行防雷性的設計是非常重要的。如果在雷擊的狀態下，輸電線路絕緣子的閃絡情況沒有達到流幅值的最高點，這就說明了其本身的耐雷性很強，相應出現跳閘、短路的概率也被大大降低[1]。為了進一步提升輸電線路的耐雷性，不僅僅要提升設置的絕緣子片數，減少桿塔沖擊接地的電阻大小，還需要設置避雷線。這其中當絕緣子片數增加的時候，會直接制約了絕緣子串2個端頭之間存在的閃絡電壓大小，減少雷擊對電壓造成的破壞和影響[2]。而減少桿塔沖擊接地的電阻大小，當雷電沖擊到桿塔頂端時產生的電位差值就會增加，相應輸電線路的耐雷水平就會加強。

　　4.2 輸電線路的建弧率

　　想要避免雷雨天氣這種情況是非常困難的，如果輸電線路遭遇到相應的雷擊天氣時，雷擊所產生的電流超過了相應的雷擊水平，那么就會出現各種各樣的問題，瞬時電壓會沿著絡通道從天空一直延伸到土地上面，這些電量對于整個電力系統而言，是不能夠承載的，因此，線路就會出現跳閘的情況。當雷雨天氣過后，關于電路的維護人員應該及時采取措施進行維修，盡快保障電路工作的恢復。這其中必須要注意到的是，沿著雷電通道建立起工頻電弧，提升建弧率，減少輸電線路出現損傷。

　　5 差異化防雷技術的對策

　　5.1 根據線路電壓等級架設地線

　　積極實施差異化的防雷技術，在降低電力企業維護線路資金的基礎上，還保證了輸電電路的正常運行。面對不同地區，地理情況的影響、天氣的影響等都會使得輸電線路的工作狀態發生變化，為了保障整個電力系統的穩定性，必須要合理選擇架設地線的方式。例如，對于220kV及220kV以上的電路來說，通常是要全線架設雙地線;而10kV線路應全線架設單地線。對于重要區域的線路架設來說，即使是110kV線路也應全線架設雙地線，進一步提升輸電線路的防雷性。

　　5.2 降低桿塔接地電阻及增強輸電線路絕緣性

　　在防雷工作的開展過程當中，要使得桿塔的接地電阻盡量減少，使得雷擊桿塔點位的升高程度降低，進而可以保障防雷效果得到整體上的提升。而針對桿塔控制來講，該工作具備很好的靈活性，必須要按照實際情況采取具體的技術手段進行優化。一般來講，為了進一步的減少惡劣天氣的影響，還需要設置相應的避雷針。此外，還需要減小桿塔的接地電阻，這就可以通過用降阻劑改善土壤電阻率、擴大接地體的等效直徑等方式來進行，從而降低了雷電事故對電路的影響和危害。

　　5.3 選擇合理的線路路徑

　　對于地勢比較高的地區來說，發生雷擊情況的頻率比較高，而且由于雷擊所造成輸電線路損壞的情況也比較嚴重，而且瞬時間產生的過大電流還會使得絕緣子被擊穿。此外，不同地區土壤內部酸堿度、鹽度的不同都會造成土壤的電阻率發生變化，使得導電礦物質的含量增強。因此，必須要在進行差異化防雷技術應用的過程中選擇理的線路路徑，避免外部環境的消極影響。

　　5.4 做好輸電線路日常維護工作

　　為了保障輸電線路的差異化防雷技術得到更好的應用，還需要對于輸電線路的相關日常維護工作進行重視。首先，需要進行周期性的開展相應的巡視工作，將輸電線路的狀況摸清楚，并建立其相應的信息庫，方便在后期的檢查過程中能夠確保每一條輸電線路都被維護起來，從而更好地提升相應的使用壽命。其次，還需要和雷區的具體分布圖以及雷電的在線監測系統等相結合，只有這樣才可以更好地構建完善化的智能管理平臺，將雷害情況進行統計和分析，從而更好地錯處風險評估和狀態評價。

　　6 結語

　　總的來說，為了使得電力工程建設中輸電線路施工質量變得越來越好，就必須要加強對現狀問題的研究，這期間以實現輸電線路的穩定性提升最為關鍵。雷擊作為對輸電線路性能影響最大的一個外部因素，針對其解決必須要按照不同電壓、不同區域、不同要求來進行差異化的防雷技術的應用，減少線路運維的工作量，降低了雷擊電閘的發生效率，從而確保整個電路能夠安全可靠地運行。

　　(第一作者系國網廣水市供電公司檢修建設工區 助理工程師)

　　【參考文獻】

　　[1]拓新路，楊博.特高壓輸電線路防雷技術探討[J].電工文摘，2017(6)：55-57.

　　[2]吳強.山東省輸電線路差異化防雷技術應用及評估[D].濟南：山東大學，2017.

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