山区超高压输电线路运行中新型防雷措施及其效果

　　摘要：在我国进入21世纪的新时期，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，对电力的需要量不断增加，为了有效满足电力供应的要求，各种电力工程越来越多，尤其是各种山区超高压输电工程数量和规模不断得到增长。由于山区环境的特殊性，在这些超高压线路实际工作的过程中，非常容易遭受到雷击的危害，对各种电力设备和其中仪表设备的正常工作，造成非常大的影响，甚至造成电力设备的损坏。为此，文章对山区超高压输电线路运行中新型防雷措施及其效果进行探讨，希望对促进我国电力事业的发展，可以起到有力的作用。

　　关键词：山区;超高压输电线路;新型防雷措施

　　引言

　　在高压输电线路正常运行过程中，雷击跳闸会对电网安全造成很大的影响。目前雷电事故基本可以占据总事故量的1/3，所以明确雷害现实情况，采取有针对性的措施加强防雷保护，是保证电网可靠性及安全性的关键所在。

　　1高压输电线路防雷主要问题

　　1.1高压输电线路架设困难

　　高压输电线路的构建过程困难，对其架设地点的地理条件和位置都要进行严格勘查，由于部分地区地势特殊，地势的多变也对输电线路的架设增加一定难度。此种地势状况一般出现在山区，具有自然环境复杂、输电线路面积大、路程远等困难，所以导致雷雨季节时输电线路遭到雷电破坏的几率较大。因此，在架设输电线路的过程中输电线路的防雷设计是此项工程的重中之重。

　　1.2接地装置

　　这一方面的问题以腐蚀与降阻最为突出。通过开挖可知，地网腐蚀数量可达总数一半以上，并且0~40cm的腐蚀情况最为严重;采用降阻剂的装置，在持续运行半年之后，将发生腐蚀，在3~5a以后将产生锈断。当前所用降阻材料都具有一定腐蚀性，对此，必须引起重视，在必要的情况下，应予以停用。

　　1.3直击雷危害

　　直击雷是指雷电直接对高压输电线路产生电击，在没有采取防雷措施的情况下，易造成严重危害。如，雷电直接击中杆塔后，雷电流急剧上升，在瞬间增大杆塔顶部与导线之间的电位差，出现闪络现象，阻碍杆塔顶部与导线的正常连通，严重时造成两者中断，直接危害到高压输电线路运行;直击雷还会对导线产生较大危害，使导线产生过电压，易引起线路故障。

　　2山区超高压输电线路新型保护措施

　　2.1合理对输电线路的绝缘配合

　　在绝缘配合的选择过程中，一定要合理考虑各种电气设备的耐压等级、保护装置的特性和设备的耐压特性，有效确定设备的必要绝缘等级。

　　(1)架空送电线路的绝缘配合设计，这可以有效解决杆塔和档距中央各种可能放电途径的绝缘选择和它们之间的相互配合问题。其通常包括对杆塔进行合理的绝缘配合设计、档距中央导线及避雷线间的绝缘配合设计、做好档距中央导线对地和各种被跨越物的绝缘配合设计、做好档距中央不同导线之间的绝缘配合设计。

　　(2)对绝缘串片的数量进行合理选择。为了保证绝缘子可以满足其输电的具体要求，要求其具有一定的强度，其电气绝缘强度也应该满足实际的使用要求，对绝缘片子数量的选择，应该让其满足操作过电压的要求。通过长期的研究发现，耐张绝缘子串的电气强度要比悬垂绝缘子串的要高一些，因此在实际使用过程中，同一电压等级的耐张绝缘子串应该比悬垂绝缘子多1到2片。

　　2.2安装线路型避雷器

　　就算在全线架设避雷线，在导线上出现过电压的情况也是有可能的。要想真正地避免这种现象的出现，应该安装线路型避雷器，因为它能够把雷击所产生的过电压释放到大地，制约了电压的升高，保障了线路和设备的安全。雷电流强度、线路绝缘子的50%放电电压和塔体的冲击接地电阻是三个影响线路耐雷水平的重要因素。通常来讲，地理位置和大气条件会影响到雷电流强度，但是线路的50%放电电压是一定的。

　　在过去采用降低塔体的接地电阻是提高输电线路耐雷水平的主要方式，但是在山区该方式的可行性很小，导致输电线路屡遭雷击。

　　加装避雷器后，当线路遭受雷击时，一部分雷电流经避雷线传入相邻杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相邻杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时，由于电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。由于避雷器的分流远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位升高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络。因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。

　　2.3架设避雷针

　　避雷针是有效的防雷措施，应将不同类型的避雷针架设到高压输电线的不同部位，以达到最佳的防雷效果。具体架设要求如下：(1)在高压输电线路的塔顶安装可控放电避雷针，用避雷针吸引直击雷，减少雷电绕击高压输电线路的情况发生;(2)在地线上安装防绕击避雷短针。雷电绕击根据输电线路档距可划分为不同安全等级的区域，距杆塔10-30m处为雷电绕击危险区域，要重点采取有效的防雷措施。若地线上架设的避雷针侧向断针长度超过临界电晕半径，则会使侧向断针产生上行先导，可增强地线的引雷能力，在发生雷击之前进行提前拦截，有效防范雷电绕击高压输电线路。

　　2.4雷电定位系统的使用

　　根据长期的研究发现，山区雷电事故的发生往往集中在某一些固定的区域，如果可以有效掌握这些区域的具体位置，就可以直接采取针对性的措施。雷电定位系统是伴随着科学技术的不断发展，而产生的一种新防雷措施，其可以有效定位某一区域年雷电现象发生的具体位置，是一种自动化、全天候的雷电计算机在线监测系统。该系统，通过对闪电回击辐射的声、光、电磁特性来对闪电进行遥测的，是一种监测雷电发生的自动化气象探测设备，随着该技术的不断发展，其对雷电的定位精度越来越高。

　　2.5做好杆塔接地工作，强化降阻手段

　　在使用输电线路过程中，杆塔对其工作的安全性起重要作用，所以要将杆塔接地电阻的阻值降低。在选定架设输电杆塔地点时，不同的地质条件也会影响当土质的电阻率参数。若是普通杆塔，在外界因素不变的情况下，降低杆塔电阻会使输电线路水平明显提高。利用杆塔塔脚电阻和避雷线的双重保护，可降低输电线路被雷电打击几率。

　　被熟知并常用的降低杆塔接地电阻的方法有：外引接地、接地网面积扩大、使用降阻剂。虽然此举可增强输电线的放雷水平，但在特殊情况下，采用耦合地线的方式可以更加有效的提高输电线路的防雷能力。耦合电线可使绝缘子串的反击电压降低，也可以分流雷电电流。

　　实践证明，在降低杆塔接地电阻无效的情况下，可以使用耦合地线的方式。此种方式可降低跳闸事故的发生，对输电网络起到保护作用，也可使高压输电系统正常运作。在山区使用效果显著。结语山区超高压输电，由于环境的特殊性，非常容易引起雷击跳闸事故，对输电可靠性造成非常大影响。针对当前传统防雷技术的不足，应该积极加大对新型防雷技术的应用，进一步提高线路的防雷效果。

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　　电力工程师论文范文：高压架空输电线路跨越施工工程要点探讨

　　下面文章主要围绕高压架空输电线路内容展开研究，这也是因为在输电线路铁塔大跨越基础施工中，普遍存在着承台基础施工方量大、基础条件差以及施工周期长等诸多显著特征，这些都给这类工程的施工带来了极大地困难。因而加强对架空输电线路大跨越铁塔承台基础施工研究显得非常必要和迫切。