探讨山区输电线路差异化防雷改造

探讨山区输电线路差异化防雷改造

黄永铭

广西壮族自治区妇幼保健院 广西壮族自治区南宁市 530000

摘要：随着经济与科技的飞速发展，我国的城镇化建设进程也在不断的加快，由此导致在人们必不可缺的电力输送方面，各地区的输电线路通道建设环境也越来越复杂，主要的影响因素有人为、环境、天气、地形等等，这其中尤其是天气环境当中的雷电因素，对输电线路的威胁最大。因此，为了保证我国山区的输电线路得以稳定运行，就必须根据实际情况对输电线路进行分析并采取有效的防雷技术。本文先阐述了导致输电线路雷击频发的主要因素和输电线路差异化防雷技术解析，然后又对差异化防雷策略展开讨论，并提出个人的见解。

关键词：山区：输电线路：差异化：防雷改造

引言：随着现代化技术应用的不断加快，供电系统逐渐凸显出了其重要性，并且也成为社会各界人士所关注的重点，但是由于很多山区的地势环境等因素的复杂，那里的输电线路无论是建设还是运维都有着极大的困难和不稳定因素。再加上输电线路作为电网的重要组成部分，它受到诸多因素的影响，所以一旦发生雷击现象，许多的保护行为和跳闸事故频频发生，尤其是像山区地势较高的地方，会由此造成诸多的不利影响，甚至造成巨大的经济损失。因此，相关研究人员必须对山区输电线路故障原因进行深入的调查分析，并对于差异化防雷技术提出改造措施，以此来解决山区的输电线路雷击故障问题。

1. 致使输电线路雷击频发的主要因素

1. 强烈的雷电活动

山区输电线路的建设位置和运行环境都比较恶劣，这里地势的起伏较大，气流活动和一些不稳定的因素都对输电线路有着极大的影响。相比于其他平原地区，山区的落地雷相对密度大，再加上如果暴雨侵袭，更会增加雷电的活动频率，根据相关数据显示，最近几年我国的山区因为雷电而产生的一些输电线损坏和跳闸现象有明显上升趋势^[1]。

2. 线路杆塔高度等参数设计的不合理

在我国许多山区，输电线路的设计十分不合理，就比如说杆塔的高度与跨越档距的参数越来越大，这就给输电线路带来了诸多的不利影响。塔身的引电感应会相对增加，所以就会提高反击的电压，也会降低分流的作用。此外档距之间的不均匀，增加了大档距导地线间的闪络概率。这些不利的因素结合到一起的话就会让防雷设备整体性能大大的降低，从而使其发生较多的缺陷，所以只有用更具绝缘性的接地电阻与更为优秀的屏障才能将这些缺陷依次补充。但事实上，在实际的山区供电线路的设计过程当中，因为山区地势的影响，很多设计数据存在着缺陷，而且所采取的应对措施也不是很有效，甚至一些设计人员并不在意这些问题，这就会为日后供电线路的失效埋下隐患^[2]。

3. 土壤电阻率过高

杆塔受到雷击而发生的跳闸概率与接地电阻之间有着极大的联系，在很多山区因为地表下比较浅的地方基本上都是一些岩石或者是风化后的石头，再加上电阻率十分高，这就会给输电线路的改造增加困难，而且哪怕经过改造后效果也不明显。虽然有一部分地区的杆塔设定以及地势的设立可以满足改造的要求，但是在实际运行的过程当中，人工接地杆塔还是很容易受到自然环境的锈蚀或者是因为外部环境而发生破坏，这样就会让改造效果无法长期维持。所以，要想增加改造的效果，就必须对运行进行精准的记录，然后再确保接地的装置不会受到任何因素的影响，始终保持着运行的状态^[3]。

4. 设计不够合理

输电线路的设计图纸能够直观的反映出它的耐雷性与通过杆塔接地电阻的反应，但是山区的线路会受到不同因素如地势、环境等影响，所以在土壤当中测到的电阻率就很高，这是因为土壤干燥和土层覆盖较浅等原因导致，因此会对杆塔的接地电阻造成许多的不利影响。但是在实际的输电线路设计当中，很多设计师都忽略了这一个方面的影响，只是对一小段线路的土壤电阻值进行测量，然后推算出相关数据，再去设计杆塔的接地电阻值，但是他们并没有考虑到整个线路的各方面影响，特别是特殊塔位的影响，所以很多杆塔的接地装置设计并没有达到预期标准的效果，这样就无法使电阻值按照设计的数值要求达到最佳的防雷效果。

2. 输电线路差异化防雷技术解析

1. 输电线路参数统计

对于输电线路参数的统计，一般情况下主要分为线路的走廊雷电参数统计和线路的特征参数统计两个方面，这其中雷电的参数统计是根据对雷电的系统测试过程中的相关数据资料的记载下，将电线的线路划分成网格的形式，然后再对闪电的密度以及电流值的概率进行分步统计以及分析等工作。这些输电线参数因为路线的不同和时间区域内雷电的活动反应出来。像杆塔的结构中对绝缘和地形条件的参数获取的途径主要还是由运行部门以及设计师来提供。

2. 输电线路雷击闪络风险评估

在参数的统计基础上，输电线路的地形以及绝缘的特征这些因素需要综合性的考虑，然后再建设一个防雷的模型，并对线路当中的每个杆塔进行防雷数据计算，以此来获得每一个杆塔受到雷击时形成跳闸的概率，从而作为输电线路雷击闪络风险评估的标准型依据，然后再对每个杆塔的耐雷性进行评估，这样在山区范围内的看雷电活动参数以及各种防雷的设施都可以从中找出一些闪络的原因。

3. 制定输电线路防雷措施配置和方案

根据相关的防雷性能评估数据得到结果进行分析，能够看出杆塔受到雷击以后产生闪络的原因以及各种防护的措施，并且有效的采取相关防雷手段，以此来制定防治的策略^[4]。

4. 对输电线路的防雷配置方案进行技术经济性评价

当相关的防雷措施计划中的方案施行以后，在对受到点击后跳闸的概率进行计算，并且对所指定的方案进行评价，这样就能得出防雷技术改造后是否合理。

3. 差异化防雷策略

1. 安装一定的防雷装置

根据对雷电的特点进行分析，能够为防闪络、防建弧以及防击导线等方面提供数据，目前主要所采用的防雷措施一般有：架设避雷线、在杆塔上建设避雷针、避雷线侧向断针以及在塔顶上安装各种形式的避雷针等。

2. 具体的防雷措施

在进行具体的防雷措施时，首先要做好基础的工作，对以前的电流强度和雷电的分布情况进行深入的分析，找出其中存在的相关规律，然后再对雷电的击打、山区的地形以及输电线路的结构之间的关系总结，再以经验为基础将经常发生雷电路障的区域和杆塔找出，最后绘制分布图。但是在绘图的阶段当中必须要考虑到环境和地势的因素。

3. 优化线路差异化防雷的设计

传统的山区防雷装置存在着诸多的缺陷，对于杆塔的雷电击打跳闸率的分析只考虑一些典型的参数，所以很多方面都缺乏全面性，评估越不是很全面。而差异化防雷策略会将输电线路在时间与空间上进行考虑，而且输电线路当中的各种影响因素也能全面的考虑到，以此再对杆塔进行计算。在输电线路的差异化防雷策略当中，需要将输电线路之前的运行和防雷区域的分布总结，然后把电线的杆塔接地电阻、地线保护角等确定，最后运用数字仿真手段将方案进行优化和完善，对于一些没有达标的地方就可以从耐雷上进行提升。

总结：综上所述，在山区的输电线路系统当中合理的运行能为人们的正常生活提供保障，在经济化建设极快的当今时代下，输电线路更应当被重视。但是山区的线路受到诸多因素的影响导致受到雷击发生跳闸等现象日益频繁，因此相关改造人员就要根据当地的实际情况和自身的技术解决山区输电线的问题，以此为人们的生活提供保障。

参考文献；

1. 梁振,曾玲丽,戴何笠,汤昕,王旭,李露,周敏,刘兰兰.基于改进电气几何模型的某500 kV山区输电线路差异化防雷改造[J].电瓷避雷器,2019(01):145-151+156.

2. 左建永.架空输电线路防雷问题的研究与改造[J].农村电气化,2015(06):25-27.

[3王贯华. 山区输电线路挖孔类基础抗拔承载特性研究[C]. .浙江省电力学会2019年度优秀论文集.:浙江省电力学会,2020:292-302. [4]邓松江,朱红军,周世铭.山区架空输电线路长距离环牵放线施工技术探讨[J].中国设备工程,2020(02):204-206.