输电线路差异化防雷技术与策略

输电线路差异化防雷技术与策略

朱晓鲲

乌兰察布电业局 内蒙古 乌兰察布 012000

摘要：近些年我国经济迅速发展，人民生活水平日益提高，然而社会的发展离不开能源的消耗。电能作为重要的二次能源，在国民生活中占有举足轻重的地位。输电线路作为电能传输的通道，是电力系统的重要组成部分，然而也是电力系统最薄弱的环节。由于输电线路分布区域广，绝大多数处于室外，经常处于大风、暴雨、雷电以及各种不确定因素的环境下，从而给电力系统的运行造成威胁。雷电作为常见的自然现象，是导致输电线路出现故障的重要因素。由于雷击引起输电线路的过电压可达到几百万伏，这一过电压也称为外部过电压或者大气过电压，如果这一大气过电压在系统内传播，就会给系统中的电气设备的绝缘带来极大威胁。加强防雷接地设计和设备维护，可以减少或防止此类问题的发生。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对输电线路差异化防雷技术与策略提出了一些建议，仅供参考。

关键词：输电线路；差异化；防雷技术；策略

引言

电力是我国发展的主要原动力之一，随着我国科技以及设备的不断发展与进步，现阶段，人们对于电力的需求正在逐年提升，可以说要想维持社会的正常运转必须要有较为稳定的供电服务作为支持。而输电线路的质量以及相关问题防控措施适用性，在一定程度上直接决定着电力企业供电服务的稳定性以及质量，进而影响到我国社会各行各业的发展高度以及人们日常生活质量。而在输电线路做功期间时常会面临雷击的风险，该种风险问题一经出现，必然会对输电线路造成不可修复的影响，进而导致输电线路无法正常做功。

1、雷电放电概述

雷电作为常见的自然现象，在电力系统中会引起超过正常电压很多倍的雷电过电压，它是造成电力系统故障的主要原因。雷电放电所产生的雷电流流过输电线路将引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应，从而对输电线路安全稳定的运行产生巨大的威胁，所以在设备投入运行之前要进行运行截面的选择、设备的稳定性、开断能力、关合能力等一系列校验。从气体放电的特性来看，雷电属于一种超长空气间隙的火花放电过程。在设备实际运行时，雷电流具有极性效应，设备可当作棒极，雷云相当于板极。根据雷电放电的三个阶段，可将雷电流绘制成标准雷电流波形进行分析。

2、输电线路差异化防雷技术应用阻碍性问题

2.1地线架设不合理

经调查显示，在很多地区的输电线路差异化防雷技术应用成效不显著的原因主要就是因为地线架设不合理导致的。诸多地区的电力企业在电线架设的过程中，并没有综合考察施工地点的天气变化情况以及地理情况，只是依照原有的输电线路架设设计方案进行施工，不具灵活性以及科学合理性，从而导致防雷工作一直做不到位，使输电线路出现雷击问题，进而极大地影响到了地区内的整体供电服务质量以及长效性。

2.2技术人员的综合素质水平有待提升

诸多技术防护人员并不能够全面且准确地了解到差异化防雷技术应用要点，在实际进行输电线路安全防护工作期间对于一些防雷装置的依赖度相对较高，同时也没有接受过专业的培训，很难全面地掌握差异化防雷技术的实施要点，从而导致其工作能力无法支撑实施差异化防雷技术，进而导致差异化防雷技术很难在输电线路安全防护工作中发挥出其应有的应用成效

3、输电线路差异化防雷技术的有效应用路径

3.1采用新型材料

接地网长期遭受着复杂的气候、湿度、酸碱性不平衡等不同环境因素带来的腐蚀影响，因而采用导电性与耐腐蚀性较强的新型材料作为接地体从长远来看很有必要。纳米导电材料等新型材料具有极强的抗腐蚀能力与导电性能，例如，纳米导电精，其特殊的化学结构赋予了它可以通过化学键与金属紧密结合的能力，将这类新型材料结合现有技术在成本可控的范围内合理地进行运用，对接地体导电性能和抗腐蚀性的提高极具前瞻性。

3.2反击耐雷性能

运行经验表明，雷击避雷线档距中央引起的反击闪络极其罕见，可不予考虑，在计算反击跳闸率时仅考虑了雷击杆塔情况。当杆塔高度为75.4m，雷暴日为40d/a时，不同接地电阻时的反击跳闸率。随着接地电阻增大，反击跳闸率明显增大；在相同的接地电阻下，6种排列方式的反击跳闸率基本相同，且发生闪络的极数也相同，为接地电阻取5Ω时发生三极闪络的电压波形。当接地电阻为5Ω，雷暴日为40d/a时，反击耐雷水平和反击跳闸率随杆塔高度的变化趋势,随着杆塔高度增加，反击跳闸率增大，6种布置方式的反击跳闸率相等；当杆塔高度在55.4～75.4m之间变化时，各布置方式的反击耐雷水平基本保持不变，当杆塔高度进一步增加时，反击耐雷水平均明显降低。

3.3垂直接地体降阻手段

在装设接地网时，由于不同土质其电阻率不同，同一土质因湿度与温度变化其电阻率也存在着差异，此外，还应考虑地形地貌、可装设面积等因素。对于含水量丰富或因其他元素导致土壤电阻率较低的地区，应该充分考虑架设垂直接地体的必要性，与此同时，若因面积受限导致水平接地体无法达到预期的降阻效果，也应考虑垂直接地体的可行性。但这并不意味着垂直接地体的数量越多，深度越深，降阻效果越好。若单位面积内垂直接地体装设数量过多，降阻率将趋于饱和，其深度也应视实际地形土壤情况而定。例如，使用降阻剂降阻。降阻剂是一种导电性良好的材料，将其灌注于接地体周围，可在渗透周边土壤后利用自身导电性良好的特性同步降低土壤电阻率，达到减小接地电阻的效果。此外，通过连接接地体与导电性得以改善的土壤，达到扩大散流面积的目的。此法适用于小型接地网或集中型接地网；爆破接地技术，通过局部小规模爆破将土壤电阻率较高或岩石较多的地下空间腾出缝隙，再将低电阻率材料通过灌注填充缝隙，从而通过缝隙间的低电阻率材料将接地网与电阻率较低的土壤层或水层等形成接触，扩大了接地网的散流面积，有效降低了接地网电阻。

3.4线路增设避雷器

地面架空电线路遭受雷电电击时，雷电流通过架线杆塔部分流入到大地，而另外一些雷电流将会传到周围的杆塔。为了改善雷电流影响，选用避雷器优势在于可以在三相电中每根线路上均可以增设，不仅可以增强架空线抗雷水平，而且可以降低相应设备免遭雷电危害。通过增设氧化避雷器，雷电流幅值被降低，线路上的绝缘器闪烁频率降低，受雷电跳闸率降低了47%，显著改善了地面架空电线路防雷特性。

3.5利用自然接地体

所谓的自然接地体是指的具有兼作接地功能的但不是为此目的而专门设置的与大地有良好接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土中的钢筋、埋地金属管道和设施等的统称"。上述设备的基础相对较大，使用的钢筋相对较粗，基本可以满足防雷接地要求。小型人工接地体施工质量难以控制，后期维护困难，在检测中发现接地连接线已经基本腐烂，虽然接地电阻仍然在合格范围之内，但是否能经受得起雷电流冲击确实是个值得商榷的问题。相反利用自然接地体可以节省建设费用，使用和后期维护相对及时，雷电防护能力可在长时间内保持相对较好状态。

结束语

综上所述，将防雷技术应用到输电线路防雷工作中，对于提升输电线路防雷质量有着较为显著的辅助促进作用。因此，相关的技术管理人员需要重点研究输电线路差异化防雷技术与策略。以确保输电线路安装正常运行。

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