输电线路防雷现状与对策研究

2019-12-21徐喜明张国斌内蒙古龙源新能源发展有限公司

新商务周刊 2019年17期

文/徐喜明张国斌，内蒙古龙源新能源发展有限公司

1 引言

随着我国经济的不断发展，输电线路的安全性和稳定性受到人们的极大重视。输电线路因暴露在户外很容易引雷，需对输电线路采取防雷措施。输电线路综合防雷的具体措施包括架设避雷线、加强线路绝缘、装设耦合地线、升高避雷线及减小保护角等。

2 输电线路的雷害原因

影响输电线路雷害的原因有很多，为充分掌握输电线路遭受雷害的情况，必须要结合现场环境因素对其进行综合分析，通过仔细检查雷击事故现场以及模拟实验，准确判断其故障跳闸性质。输电线路遭受雷击的主要原因有以下几个方面：线路绝缘子放电电压超过正常值的一半；雷电流强度过强；杆塔的接地电阻异常；以及无标准架空地线。对于雷击导致的输电线路跳闸故障又可分为绕击和反击两种，一般绕击式跳闸发生概率较大，同时输电线路雷击事故还和其所处的具体地理位置也有关联，不同的地形、天气等环境因素对雷击故障造成的影响都有不同程度的差异。由于天空中雷云放电导致过电压的形成，使得输电线路周围容易出现雷击现象，大气过电压是以输电线路杆塔为放电通道，然后击穿线路绝缘层，雷电造成大气过电压又分为两种，分别是感应雷过电压和直击雷过电压。从接地方面考虑雷击，可以发现因为放电泄流需要通道，再加上大地能感应雷云中的异种电荷，因此接地装置的完善和雷击事故的发生有直接的关系。输电线路一般承受的感应雷过电压极限是40 0kV，而当线路过电压小于35kV时，又会对绝缘层造成一定的伤害，只有超过100kV时，才不会影响其绝缘带的安全工作状况，故超过1 00kV的输电线路雷害原因主要来自于直击雷。输电线路的杆塔高度和避雷线对边导线的保护角也是造成其雷害事故的重要原因，而山区输电线路的安全隐患问题更严重，山区地形复杂，使得输电线路的架设存在跨度大、高差大等问题，同时由于山区地貌的特殊，经常出现多云多雨天气，种种原因都导致山区雷电绕击发生概率较大，根据统计山区地区雷电绕击发生概率是平原地区的三倍左右。

3 输电线路综合防雷的具体措施

3.1 线路走廊的选择

线路走廊的选择是从路线上避开雷电频发的地区，需做好前期调研工作。根据当地的气候和自然环境，选择雷电较少的地区，还需结合相应的知识避开雷电频发的场所。例如，水库、山顶及半山区，不是靠近水，就是地势较高，容易引雷。向阳坡下雨频繁，容易引雷。靠近河流湖泊的高坡或者杆塔接地电阻高的地区，容易引雷。横跨水库、河流、湖泊及地势较高的平原地区等，四周较空旷，输电线路架设较高，且靠近水域，容易引雷。

3.2 降低杆塔接地电阻

在进行输电线路防雷相关工作的过程中，降低杆塔接地电阻也是非常有效果的一个方案。在对这个工作方案进行改良的过程中，我们应该着重于以下的几点。第一点，在进行此方案的过程中，杆塔接地电阻想要得到有效的降低，就要对杆塔所在的周围的环境，地势和天气等因素进行考虑，对上面几个因素进行分析然后总结出一些对其改良的意见，才可以更好地使方案最大化减少周围环境因素的影响。第二点，在进行架空地线和接地引下线的工作过程中，我们必须确保接触良好，不能因为接触而导致整个方案的失败。第三点，在进行相关工作效率开展过程中，监督人员务必要在整个工作过程中认真负责，不能有一点马虎。要对每一个步骤都进行严格的管理，保证工程和预期设计不能有较大的偏差，最好达到与预期目标几乎吻合的效果。第四点，在施工工作开展之前，应该要对施工处和周围的土壤进行严格的筛查，如果土壤的条件不利于工程的正常实施，就应该采取相应的措施对其进行解决。

3.3 安装侧向避雷针

在一些杆塔位置较高的情况中，由于雷云和线路距离较短或接近平行于杆塔线路时，杆塔所处的电磁环境十分复杂，距离过近也会增加雷击跳闸的可能性。为此，可以在杆塔上安装侧向避雷针来解决这个问题。在110kV架空输电线路中的杆塔横杆两侧安装侧向避雷针，以降低线路的引雷率。具体操作方法：选用3m长的避雷针，在1.2m处固定。横向部分，避雷针的长度为1.8m。通过这种方式，可以有效地将雷电引入，提高线路的防绕击能力，但也会相应地增加线路的引雷率。对此，可以在装置上设置绝缘子片以改善这种情况。

3.4 加强维护，提高输电线路的绝缘水平

输电线路架设完成后，需对输电线路加强维护，特别是对绝缘子的维护，包括定期检测和更换老化、失去绝缘能力的绝缘子。绝缘子一直处于交变电场中，随着时间的推移会慢慢失去绝缘性，进而使绝缘子的分布电压降低甚至变为零。绝缘子的绝缘性降低，输电线路的绝缘性也会随之降低，容易出现闪络事故。为提高输电线路的耐雷能力，需专门人员定期检查和更换绝缘子。