解析線(xiàn)路防雷技術(shù)在輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

解析線(xiàn)路防雷技術(shù)在輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中應(yīng)用獲獎(jiǎng)科研報(bào)告摘要：現(xiàn)在我國(guó)電力領(lǐng)域正在迅猛發(fā)展，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展里有著重要的地位，安裝輸電線(xiàn)路的數(shù)目也變多了，大部分的線(xiàn)路在安裝完成后，都會(huì)因?yàn)楹芏嘣虺霈F(xiàn)一些事故，造成嚴(yán)重的損失。雷電是輸電線(xiàn)路里面最多的事故，特別是對(duì)高壓輸電線(xiàn)路，被雷擊中的次數(shù)比一般的線(xiàn)路要高很多，而且實(shí)行雷電措施也很困難。本文分析雷電對(duì)線(xiàn)路的不利影響，同時(shí)敘述防雷技術(shù)在線(xiàn)路里面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：防雷技術(shù);輸電線(xiàn)路;設(shè)計(jì)

引言：輸電線(xiàn)路是電力傳送的介質(zhì)，它是電網(wǎng)安全工作的重要構(gòu)成部分，線(xiàn)路的正常的運(yùn)行系統(tǒng)有著重要的作用。如果線(xiàn)路的電壓級(jí)別提升，塔桿高度于線(xiàn)路長(zhǎng)度也會(huì)增加，導(dǎo)致線(xiàn)路更容易受到自然災(zāi)害的影響，特別是雷擊的情況。因此，怎么避免雷擊對(duì)線(xiàn)路產(chǎn)生影響對(duì)提高電網(wǎng)的穩(wěn)定有巨大的意義。

一、雷電對(duì)輸電線(xiàn)路的危害

雷電活動(dòng)最多頻繁的時(shí)間大多是夏天，最少的是冬天，同時(shí)還因?yàn)槲恢玫牟灰粯?，雷電活躍程度也不一樣。總體來(lái)說(shuō)，赤道周?chē)睦纂娀顒?dòng)最頻繁，隨緯度不斷上升雷電活動(dòng)次數(shù)會(huì)變少，極地基本沒(méi)有雷電。在自然界打雷后，當(dāng)放電到達(dá)距地面很近的天空時(shí)，雷電電場(chǎng)就容易受到地面高尖物體的影響出現(xiàn)形狀的變化。例如地面上豎直的鐵塔，這些塔尖電場(chǎng)強(qiáng)度都很大，這些塔一定會(huì)先吸引雷電，這也是這些高的建筑物為什么更容易被雷擊中。同樣，輸電線(xiàn)路也很容易被雷擊中。雷電擊中線(xiàn)路有以下的危害。

1.1雷電的高熱效應(yīng)對(duì)輸電線(xiàn)路的危害

雷在放電的時(shí)候擊到線(xiàn)路上，它的高熱作用就會(huì)立刻變?yōu)閹资f(wàn)安培的電流，這個(gè)時(shí)候在線(xiàn)路桿塔上出現(xiàn)特別高的熱量，達(dá)到桿塔的融化點(diǎn)，桿塔上的金屬導(dǎo)線(xiàn)就會(huì)融化，甚至?xí)?dǎo)致斷線(xiàn)或倒桿的情況出現(xiàn)，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了威脅。

1.2雷電的高壓效應(yīng)對(duì)輸電線(xiàn)路的危害

雷電進(jìn)行放電的時(shí)候，它會(huì)形成超過(guò)10萬(wàn)V的高壓，如果雷擊打在線(xiàn)路上，線(xiàn)路上的電氣設(shè)施和金屬導(dǎo)線(xiàn)就會(huì)被嚴(yán)重?fù)p壞，有造成短路、跳閘、變壓器燒毀等狀況，破壞特別巨大的時(shí)候還會(huì)引發(fā)火災(zāi)，使電力機(jī)構(gòu)承受巨大的損失。

1.3雷電產(chǎn)生的電磁感應(yīng)對(duì)輸電線(xiàn)路的影響

雷在形成的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電磁作用，當(dāng)它放電時(shí)擊中線(xiàn)路，電磁作用就會(huì)在線(xiàn)路上變成電磁場(chǎng)，讓輸電線(xiàn)路里的電流變大，進(jìn)而將線(xiàn)路過(guò)載燒壞。，雷的機(jī)械作用對(duì)線(xiàn)路產(chǎn)造成危害。雷電有機(jī)械作用，被雷電擊打的東西會(huì)產(chǎn)生爆炸的現(xiàn)象，然后進(jìn)到電力系統(tǒng)里，對(duì)系統(tǒng)里面的元件造成破壞，對(duì)我們的生活和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)有著不好的影響。

二、防雷技術(shù)原理介紹

為了給線(xiàn)路選擇最恰當(dāng)?shù)姆览准夹g(shù)、需要了解雷電的放電和防雷技術(shù)原理。我們生活在有許多水熱氣的環(huán)境里面，當(dāng)大氣與上升氣流遇到的時(shí)候會(huì)造成自然環(huán)境里的水珠被許多電荷圍繞，然后在氣流的影響下變成了上面有正電荷、中間正負(fù)電荷都有、下面有負(fù)電荷的云朵，這樣的云又叫雷云。雷云放電的時(shí)候有先導(dǎo)放電和主放電時(shí)期，先導(dǎo)放電是因?yàn)橐粋€(gè)地方的電荷過(guò)多，造成空氣的絕緣性出現(xiàn)了改變，變成導(dǎo)電的道路，這個(gè)道路的形成步驟就是先導(dǎo)放電，這時(shí)云朵與地面的電壓會(huì)高達(dá)10mV。當(dāng)游離的電荷運(yùn)動(dòng)主放電時(shí)期就開(kāi)始，這個(gè)時(shí)期時(shí)間比較短，但是電流卻高達(dá)200多千安，有特別大的破壞能力，然后電流與電壓波通過(guò)通道進(jìn)行雷擊。當(dāng)物質(zhì)在電場(chǎng)的作用下造成一些有電的質(zhì)點(diǎn)的數(shù)目和運(yùn)動(dòng)的速度到最大，介質(zhì)就不具有絕緣性了，上面的內(nèi)容就是放電的過(guò)程。通過(guò)上面的過(guò)程可以放電系數(shù)研究，得到地面雷的密度值和電流大小，對(duì)上面的數(shù)據(jù)進(jìn)行推導(dǎo)得出線(xiàn)路和避雷線(xiàn)的耦合系數(shù)、線(xiàn)路的耐雷水平等，然后進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)計(jì)算。

三、防雷技術(shù)在輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用

3.1選擇合理、正確的電路路徑

不同地方的地理環(huán)境也不一樣，造成受到雷電襲擊的概率也不一樣，容易被雷電擊中的大多是線(xiàn)路的鋪設(shè)地方有問(wèn)題。對(duì)此，在挑選輸電線(xiàn)路鋪設(shè)的位置時(shí)候，需要避開(kāi)容易發(fā)生雷電襲擊的位置，具體如下：盡可能不挑選周?chē)际巧健⒊靥?、森林?盡可能不選擇土壤電阻率容易出現(xiàn)變化的位置;盡可能不在山谷等地方。

3.2在輸電線(xiàn)路上設(shè)置避雷線(xiàn)

在輸電線(xiàn)路上設(shè)置合適的避雷線(xiàn)是避免雷擊的重要辦法。在設(shè)置避雷線(xiàn)的時(shí)候，關(guān)鍵是要挑選合適的避雷線(xiàn)，必須確保避雷線(xiàn)與線(xiàn)路能夠匹配，還要挑選線(xiàn)路合適的避雷線(xiàn)，比較低的電壓線(xiàn)路不應(yīng)該建立避雷線(xiàn)，線(xiàn)路電壓高達(dá)120kV就要實(shí)施全面的避雷線(xiàn)鋪設(shè)。對(duì)電壓在220～350kV范圍內(nèi)的線(xiàn)路和每月暴雨天氣超過(guò)15天的地方全面鋪設(shè)避雷線(xiàn)，對(duì)電壓在500～700kV之間的線(xiàn)路要鋪設(shè)兩條避雷線(xiàn)。

3.3在輸電線(xiàn)路上安裝避雷器

避雷器能夠彌補(bǔ)避雷線(xiàn)的一些缺點(diǎn)，在線(xiàn)路設(shè)置避雷器的時(shí)候要有一個(gè)固定的雷電流值，當(dāng)這個(gè)數(shù)值大于固定值，避雷器自動(dòng)開(kāi)始工作，它們的配合實(shí)現(xiàn)把雷擊電流變小的目的，把電流分流后引向地面。為了保證線(xiàn)路的電壓沒(méi)有問(wèn)題。放置避雷器時(shí)，要挑選最好的鐵塔路徑，合理使用已有的資源。

3.4自動(dòng)合閘系統(tǒng)的應(yīng)用

使用自動(dòng)合閘技術(shù)在防雷措施里，主要是因?yàn)槭褂煤祥l技術(shù)，能夠在最大限度減少雷擊損害，為電力單位的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件。線(xiàn)路設(shè)計(jì)的時(shí)候使用合閘系統(tǒng)，加大輸電線(xiàn)路的安全性。在雷電到來(lái)的時(shí)候，合閘系統(tǒng)啟動(dòng)，線(xiàn)路自動(dòng)關(guān)閉，以免雷電對(duì)線(xiàn)路有不利的影響。隨著我國(guó)防雷技術(shù)的不斷的發(fā)展，這個(gè)技術(shù)的防雷效果越來(lái)越強(qiáng)，可以更好的發(fā)揮出對(duì)線(xiàn)路的保護(hù)作用。所以，加強(qiáng)這項(xiàng)技術(shù)在防雷技術(shù)里面的使用，才能讓輸電線(xiàn)路被保護(hù)的更好。

3.5減小接地電阻

使用避雷線(xiàn)和避雷器沒(méi)有達(dá)到最好的防雷效果，為了提高線(xiàn)路的防雷作用，要對(duì)接地的電阻做改變，讓電阻的值變小，下面對(duì)電阻變小的方法介紹。①用爆破方法。這個(gè)技術(shù)是新的技術(shù)，主要是改變一定范圍里土地的性質(zhì)，通過(guò)這個(gè)辦法把地面炸開(kāi)，將電阻率很小的物質(zhì)壓到地下，進(jìn)而改變土質(zhì)的導(dǎo)電性能。②用降阻劑。將它放在鐵塔的周?chē)?，讓被包裹的電解質(zhì)、水等進(jìn)入到土地里，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小土地電阻的目的。

結(jié)語(yǔ)：輸電線(xiàn)路在電網(wǎng)里有特別重要的作用，線(xiàn)路是不是正常對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行有著重