输电线路差异化防雷技术与策略探讨

输电线路差异化防雷技术与策略探讨

杨明

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摘要：随着我国在十四五期间，输电线路工程建设投资规模日益加大，社会对电能的需求日益增长，电力工程的建设也在逐步增加。电力行业是关系到人民群众切身相关的能源产业，同时，电力建设安全也越来越得到相关部门的高度重视，电力建设安全问题也一直是全社会关心的问题。然而在输电线路实际运行过程中，雷击因素成为了自然因素中危害最大的问题之一，电网雷击事故经常导致相关设备跳闸或故障。目前我国电网正处于安全、稳定、快速的发展，输电线路建设面临的主要问题之一是，如何从自身源头上加强应对各种突发雷击事件。因此对于各种雷击所导致的安全事故，都必须引起各电力设计企业的高度重视，要从实际出发采取行之有效的设计应对措施，才能更好地保证电网企业的健康、稳定发展。电网遭遇雷击并非偶然，而是具有一定的规律性，因此，作为设计方，我们的设计方案应把握其规律，分析其成因，制定经济合理的设计方案，以保证输电线路运行的安全，为提升输电线路的防雷水平，有效减少因雷击导致的线路跳闸、断线故障，固本次针对输电线路差异化防雷技术与策略进行探讨。

关键词：电力企业；输电线路；差异化；防雷技术

引言

目前，我国各方面实力都在不断进步，工业与生活用电也在不断发展，对于电力能源的需求也越来越大，这就要求建设更多的输电线路，以适应国家各个领域的发展，然而，输电线路的建设并不是一件简单的事情，它的影响因素很多，因此，在设计输电线路时，必须要考虑到雷电的问题，不同电压等级、不同雷区的输电线路防雷技术在输电线路的设计中是必不可少的考虑因素，因此，相关部门和人员都要高度重视，从而确保输电线路的安全。

1输电线路采用差异化防雷技术和策略的必要性

在不同的区域，雷电的出现次数和强度都有很大的差异，每年的6、7、8月是我国最常见的一次雷击，而在每天的下午2点到晚上8:00这段期间，也是最频繁的一段。根据我国的雷击事件来看，大山上的雷电事件发生的几率要比潮湿的地方要大得多，平原上的事故也要比潮湿的地方少。对于输电线路而言，由于地理环境、时间段、雷击日期等因素的影响，其结果也不尽相同。根据输电线路遭受雷击的不同后果，必须采取相应的防雷措施和计算方法，以提高输电线路的安全、稳定。目前，我国电力系统的雷击防护存在着一定的滞后现象，而且许多防雷措施没有长期有效地实施，对电网的安全运行构成了极大的威胁，因此必须采取差异化的技术与策略，以达到预期的效果。

2输电线路遭受雷电危害的原因分析

雷电作为常见的自然现象，强大的雷电流通常会引发雷电袭击事件的出现，从而导致严重的经济财产损失，造成输电线路雷电危害的原因主要包括两个，即输电线路配置问题与输电线路架设地理位置因素。

2.1输电线路配置问题

从物理学上讲，通过电力传输的线路都会有一定的磁场，而且雷电本身就是一种天然的磁场，它们会互相吸引或者排斥。不同的输电线路，会根据不同的线路，产生不同的磁场，比如密度高的输电线路，其磁场强度就会增加，从而触发雷电的几率。

2.2输电线路架设地理位置因素

一般来说，雷电主要攻击的对象是海拔较高的线路，而在海拔较高的地方，则是雷电的高发地区。因此，对此类雷击事故，相关工作人员应对其开展针对性的防雷措施。

3输电线路差异化防雷技术应用阻碍性问题

3.1输电线路路径选择不合理

通过调研发现，在许多地区由于路径选择不合理，造成了电网防雷效果不佳。很多电力设计企业在路径选择的时候，并没有充分考虑到当地的气候和地理环境的特殊性，而是按照旧线行，或者已有线路旁边架设，缺乏灵活性和科学性，使输电线路出现雷击问题未能得到有效解决，进而影响到了该地区内的整体输电服务质量。

3.2设计人员的综合技术水平有待提升

很多技术人员并不能完全、准确地理解差异防雷技术的设计要点，在实际的输电线路设计工作中，往往以偏概全，固步自封，很难系统掌握差异防雷技术的具体实施，这就使得差异防雷措施难以在输电线路的设计中有新的亮点。

4输电线路差异化防雷技术的有效应用路径

4.1根据线路电压等级合理架设地线

采用差异化防雷技术，既能保证输电线路的正常运转，又能减少电网建设的经费消耗。为了科学合理的实施避雷，必须根据线路的地理条件和天气条件，分析线路的地形、土壤电阻率、雷电活动的强度，并根据线路电压等级、线路负荷特性、系统运行方式、经济技术等因素，合理选择接地线的方式。比如，在220kV及以上的输电线路中，普遍采用双地导线；110kV线路应采用单地线，位于山区的宜采用双地线。对重点线路，甚至110kV的输电线路，均需采用双地线。对四类绕击雷害危险等级为四类的导线，其双接地线的间隔不得大于导线之间的5倍，若大于5，则在导线之间设置第三条接地线。

4.2提升技术管理人员的综合素质水平

电力企业的技术主管是各种差异防雷技术的首要实施者，因此，必须提高有关输电线路的设计人员的整体素质。①定期召开输电线路差异化防雷措施专题讨论会，突出区别防雷技术在输电线路中的重要作用，并积极推广差异防雷技术的实施要点；②建立健全的内部培训体系，积极引导员工参加各种培训，确保培训方案的科学性和合理性。③要改进输电线路设计人员的培训内容，将其实施要点、原则、特点、重要性以及创新管理能力、职业素养、工作责任意识、专业能力、洞察力等方面纳入重点，确保输电线路安全管理人员的整体素质得到有效提高，同时也要确保输电线路的安全防护质量得到提升。

4.3选择合理的线路路径

在采取差异化防雷技术的同时，必须合理地选取输电线路的线路，以达到防雷的目的。由于输电线路所处的地理位置不同，因此所受的雷电影响也不尽相同。从实际的电网被雷击的情况来看，大部分都是在电网的特定位置。因此，对各地区的共性特征进行了深入的分析和讨论，以便在输电线路设计时，尽可能地避免这些地区，或对这些地区的线路进行全面的防护，从而达到最大限度地减少雷击事故的发生。输电线路容易受到雷击的地方，一般都是在地势较高的地方，树木比较茂密，比较常见的地方是风口、河谷、潮湿盆、土壤电阻率突发处、地下水位较高处、地下有导电矿地面处等，因而需要对其进行躲避。如果无法避开，就必须采取相应的防雷措施。

4.4应用不平衡绝缘防雷方式

近年来，随着国家有关部门的大力支持，我国电力企业正积极开展高压、特高压线路的建设，其最终目标是提高电网的整体供电效率和供电品质。在此背景下，多回路线路架设线路的使用频率每年都在增加。这种布线方法既能减少线行的占用，又能减少相应工程费用，但这种架设方法需要解决由雷击引起的大面积断电问题。在此背景下，差异化防雷技术的应用就变得十分重要，其中不均衡隔离方法是差异化防雷技术中的一种。这种方法主要是在两条回路之间布置不同的绝缘体，当线路出现雷击问题之后，存在绝缘子数量相对较少的线路就会最先出现闪络现象，当闪络现象出现之后，可以有效提升另外一个回路电线的耦合性，进而提升输电线路的抗雷击能力。需要指出的是，在实施这种方法的时候，有关运维人员后期需要加强对每一条线路的维修，制定一套有针对性的维修计划，并且要仔细的检查每一条输电线的磨损和绝缘层的损耗，如果发现问题，就立即进行处理，以免问题扩大，同时还要严格的依照线路原件的使用年限规定对其进行更换处理，以此来降低雷击问题出现对输电线路造成的不利影响程度。

4.5线路增设避雷器

当地面上的架空电线被雷电击中时，雷电通过铁塔的一部分进入地下，其余的则会被输送到附近的金具。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。

4.6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"。以上所述设备的地基比较大，所采用的钢筋也比较粗壮，基本上能够达到防雷接地的要求。然而小型人工接地体的施工质量很难控制，后期维修也比较麻烦。与此相反，采用自然接地体可节约施工成本、使用与后期维修的相对及时，并能长期维持良好的防雷性能。

结束语

差异化防雷措施是将来整个输电线路能否安全运行的重要组成部分，必须深刻地认识和掌握其规律，并结合实际情况，因地制宜地采取不同的防雷措施。相关部门应根据不同的电压等级，采用最有针对性的防雷技术，即在不同的电压等级，采用不同的技术。同时，从业人员也必须计划改善措施，切实推进防雷技术的发展。采用差异防雷技术可以使跳闸率降低到较低的水平，是提高该技术应遵循的基本原理。在保证防雷技术有效性的前提下，采用差异化的防雷技术，既能提高生产效率，又能保证防雷技术的有效性。

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