架空输电线路雷击闪络预警方法研究

    吴志伟

    【摘要】我国现阶段架空输电线路应用的是雷电预警方法，但是这个方法只针对地区内是否存在雷电做出预警，根本无法对闪络风险做出预警工作。因此，只有不断完善在架空输电线路中预警的方法，才能有效的改变在闪络预警上存在的漏洞。本文主要对架空输电线路具体分析，并对其预警方法进行阐述，有效的促进架空输电线路更好的发展。

    【关键词】架空输电线路；闪络预警；雷击预警

    在我国经济发展过程中，电力系统已成为重要组成部分，其主要应用在输送电能的架空输电网络中，但因为分布较广、线路很长，所以经常会受到雷击的影响。据最近几年我国电网公司的统计得出，输电线路在受雷击时跳闸及停运情况逐渐增加，因此雷击已经严重影响了输电线路正常的运行。一直以来，为了改善电网预警存在的不足，我国做也采取了防护措施，并取得了很多的成效，但这些措施属于被动防雷，还没有真正做到防护的工作。所以本文针对这一问题，并结合卫星云图及雷电监测网等进行技术上的完善，确保输电网络可以正常运行。

    一、雷击闪络预警的应用原理

    线路如果被雷击击中的话，可能会发生闪络故障，而雷击闪络预警应用于架空输电线路中就会避免这一风险的出现。雷击闪络预警主要是对雷击、闪络、雷电三方面所进行的预警工作。假如架空输电线路出现在雷电的范围之内，会提高雷电击中线路的概率。而架空输电线路如果出现了被雷击中的情况，就会导致电压超出线路绝缘所能承受的范围，从而发生“绝缘闪络”的问题。因此，应重点对雷击、危险程度及雷电三点进行考虑。而在架空输电线路中应用雷击闪络预警原理包括以下几点：首先，利用气象星云图、雷电监测网两种方法对雷云走向及方位进行具体监测；其次，把雷云和保护线路之间的距离进行合理预算，并对雷击闪络、雷电及雷击进行具体的预警，从而确保架空输电线路可以安全的运行，促进其持续发展。

    二、架空输电线路中预警的具体流程

    第一步骤，在进行预警之前，应该对气象云图、雷电监测网所得出的数据进行具体分析，同时还应该对雷云走向趋势做出合理的预测，而在雷云逐渐接近保护线路的时候，就可以对其进行雷电预警工作，确保线路可以正常运行。

    第二步骤，如果雷云与架空输电线路之间的距离在30km的时候，大气电场探测仪可以探测出雷云电场存在的位置，因此工作人员要马上启动预警程序，避免出现雷击的危险。

    第三步骤，依照定位系统所得出的雷电数据，进行相关记载，一定要在10min之内对数据再次进行查询工作，如果在检查中发现雷电有活动现象时，应及时的启动预警程序。其中在两者之间的距离有30km时，就会显示黄色预警；而雷雨与架空输电线路距离在10km时，会显示出橙色预警；但是如果之间的距离只有1km时，就会出现红色预警，这时雷电可能在2h内活动几率较大，或者可能有强烈的活动发生，并有持续的可能，出现雷电事故的几率会非常大，因此一定要避免这种预警出现。

    第四步骤，把得出的雷电数据相结合，依据电流的运动情况对雷击出现闪络风险实行评估，同时推算出会出现雷电数量是多少，并把得出的雷电数量以及雷电总数计算，算出两者之间的比值是多少。

    第五步骤，对上一步骤计算出的比值进行探究，如果比值等于零，不需要进行预警程序，从第三步骤开始进行。但是如果比值超过零时，则需要对雷击闪络进行预警，并执行第五步骤。

    第六步骤，在输电线路的上空如果一直有雷云存在，就应该执行第三步骤。但是在空中雷云已经消失的话，就不用启动预警，并完成雷击的预警工作，雷云在远离输电线路时代表着预警工作的完成。

    三、雷击闪络预警方法的实例

    在一般情况下，铰孔输电线路不可以超过短路电流80%，如果超过时就需要采取预警措施。就陕西省某市某日的实例来讲：根据气象云图、雷电监测网所得出的数据看出，在9am雷电开始出现在天际，到10am时，雷云逐渐开始集中，而到了12am监测的结果为雷云在慢慢减少，直到在12：30am时雷云才彻底的离开了某市。依照大气电场探测仪的数据得出，在9：50am时输电线路发生的强烈变化，而在11：20am开始慢慢缓和，并逐渐的开始平稳。由于在雷云来之前设置预警阈值，因此在10：02am开始启动了预警装置。所以，可以把预警时间提前10min，同时可以在雷电和输电线路之间距离为30km时开始风险评估，从而控制雷击闪络的出现。由以上的实例可以看出，雷电强度先是增强之后是减弱，而雷击闪络也是同样的趋势。

    雷击闪络预警与传统的雷电预警相比较，前者具有一定的优点，例如：依据雷电监测网得出的数据可以准确分析雷云情况，使雷电的预警工作更为精准；准确的利用大气电场仪，并对保护路线及雷云两者的距离做出准确判断，因其测量的准确性，从而保证预警精准度；雷击闪络预警可以把预警进行细分，分为几个等级，并对出现的问题做出针对性预警，从而保证线路可以稳定、安全、可靠的运行下去。这些优点可以看出在架空输电线路中应用雷电预警有着重要作用，可以有效的确保线路预警工作正常运行，减少因为雷电所造成的危害，并对线路做好防护雷电工作。

    四、结束语

    电力系统主要工作是对架空输电线路完成电力输送，这些线路构成了输电网，其具有分布广、线路长的特点，且经常发生雷击危害。因此在发生雷电之前应做好防护工作，确保输电线路可以稳定运行。而于传统预警技术相比较而言，雷击闪络的预警方法较为有效，它可以准确的分析雷云走势，并对线路及雷云之间产生的距离进行预估，从而合理的运用雷击闪络预警方法，避免出现雷击之后产生的危害，保证了电力系统安全运行。

    参考文献

    [1]谷山强，陈家宏，陈维江等.架空输电线路雷击闪络预警方法[J].高电压技术，2013，39（2）：423-429.

    [2]赵淳，陈家宏，王剑等.电网雷害风险评估技术研究[J].高电压技术，2011，37（12）：3012-3021.

    [3]阮羚，谷山强，赵淳等.鄂西三峡地区220KV线路差异化防雷技术与策略[J]，高电压技术，2012，38（1）：157-166.

    [4]赵淳，阮江军，李晓岚等.输电线路综合防雷措施技术经济性评估[J].高电压技术，2011，37（2）：290-297.