寧夏回族自治區(qū)地處西北干旱半干旱區(qū)，賀蘭山沿線、六盤山邊緣的輸電線路走廊年均雷暴日數(shù)達(dá)到32至45天，部分高海拔山區(qū)線路的電力鐵塔常年暴露在曠野地形中，土壤電阻率普遍在1000Ω·m以上。2023年入夏后，當(dāng)?shù)囟鄺l110kV及35kV架空線路的電力鐵塔接連發(fā)生雷電繞擊跳閘，部分同一段線路在兩個(gè)月內(nèi)重復(fù)跳閘4次，重合閘成功率不足60%，直接影響沿線工業(yè)園區(qū)灌溉用電與居民供電可靠性。四川雷訊防雷技術(shù)有限公司的技術(shù)團(tuán)隊(duì)接到線路運(yùn)維單位的委托后，組建專項(xiàng)排查小組針對(duì)跳閘線段開展全流程排查治理，服務(wù)覆蓋全國(guó)各區(qū)域同類電力線路場(chǎng)景，可根據(jù)各地地形、雷電活動(dòng)特征上門開展定制化治理。

現(xiàn)場(chǎng)踏勘與故障場(chǎng)景摸排

技術(shù)團(tuán)隊(duì)抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，調(diào)取了近三年的雷電定位系統(tǒng)記錄，比對(duì)跳閘時(shí)間、桿塔坐標(biāo)與落雷點(diǎn)的位置偏差，逐一逐基登塔檢查電力鐵塔的塔頂保護(hù)間隙、地線支架、絕緣子串表面放電痕跡、接地引下線的銹蝕與連接狀態(tài)。排查中發(fā)現(xiàn)，發(fā)生繞擊跳閘的電力鐵塔大多位于山坡迎風(fēng)側(cè)、山頂突出點(diǎn)位，原有地線的保護(hù)角設(shè)計(jì)為15至18度，超過了山地區(qū)域推薦的8度以內(nèi)的限值。部分塔位的絕緣子串長(zhǎng)期存在表面積污，局部爬電距離不足，遭遇雷電先導(dǎo)時(shí)，導(dǎo)線表面的起始電暈電壓低于正常水平，更容易引導(dǎo)雷電先導(dǎo)向?qū)Ь€側(cè)發(fā)展。團(tuán)隊(duì)同步測(cè)量了每基塔位的工頻接地電阻，部分巖石裸露區(qū)域的電力鐵塔接地電阻實(shí)測(cè)值達(dá)到47Ω，遠(yuǎn)高于規(guī)程要求的10Ω限值，散流能力不足會(huì)導(dǎo)致雷電入地時(shí)塔頭電位瞬間抬升，反向擊穿絕緣子串?，F(xiàn)場(chǎng)摸排形成的故障臺(tái)賬，將27基重點(diǎn)排查的電力鐵塔按照跳閘風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分為三類，為后續(xù)方案設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)依據(jù)。

專項(xiàng)治理方案的設(shè)計(jì)與校驗(yàn)

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的電力鐵塔匹配對(duì)應(yīng)的治理措施。對(duì)位于高突地形、繞擊暴露弧較大的塔位，采用塔頂加裝可控放電避雷針、調(diào)整地線支架位置減小保護(hù)角的方式，將導(dǎo)線側(cè)的繞擊暴露范圍壓縮至安全區(qū)間；對(duì)接地電阻超標(biāo)的塔位，在巖石層采用放射形接地體搭配降阻模塊的方式，在不破壞原有塔基結(jié)構(gòu)的前提下，將接地電阻降至10Ω以內(nèi)。團(tuán)隊(duì)通過電磁暫態(tài)仿真軟件，模擬不同雷電流幅值下電力鐵塔的塔頭電位分布、絕緣子串承受的過電壓水平，校驗(yàn)加裝線路型氧化鋅避雷器后的絕緣配合裕度，避免出現(xiàn)避雷器與絕緣子串的絕緣水平不匹配問題。方案設(shè)計(jì)過程中，充分考慮寧夏本地春秋季多大風(fēng)、夏季短時(shí)強(qiáng)對(duì)流的氣候特點(diǎn)，所有加裝的防雷部件均選用熱鍍鋅防腐材質(zhì)，引下線采用絕緣護(hù)套包裹，避免長(zhǎng)期暴露在強(qiáng)紫外線下出現(xiàn)老化碎裂。

分層施工與實(shí)地查驗(yàn)流程

現(xiàn)場(chǎng)施工嚴(yán)格按照停電作業(yè)規(guī)范分階段推進(jìn)。對(duì)接地裝置進(jìn)行改造，在每基電力鐵塔的基礎(chǔ)四周開挖水平接地溝，敷設(shè)鍍鋅扁鋼接地體，填充降阻材料后逐層回填夯實(shí)，每完成3基塔的接地改造，即時(shí)測(cè)量工頻接地電阻，確保數(shù)值達(dá)標(biāo)后再進(jìn)入下一道工序。隨后開展塔上部的防雷部件安裝，調(diào)整地線支架角度，固定可控避雷針，安裝線路避雷器與放電間隙，調(diào)整各部件的連接螺栓力矩達(dá)到規(guī)范要求，對(duì)所有連接點(diǎn)做防腐防銹處理。施工完成后，團(tuán)隊(duì)逐基開展全項(xiàng)目查驗(yàn)，包括引下線的通流連續(xù)性、間隙距離的準(zhǔn)確性、接地電阻的Zui終實(shí)測(cè)值，核對(duì)每一處放電痕跡的位置與前期記錄的故障點(diǎn)是否對(duì)應(yīng)，形成完整的施工驗(yàn)收記錄交付運(yùn)維單位。

治理效果驗(yàn)證與長(zhǎng)效運(yùn)維支撐

當(dāng)年雷季結(jié)束后，團(tuán)隊(duì)回訪比對(duì)了治理前后的線路跳閘數(shù)據(jù)。經(jīng)過一個(gè)完整雷暴季的運(yùn)行觀測(cè)，完成治理的線段未再發(fā)生雷電繞擊跳閘，同塔位的落雷記錄對(duì)應(yīng)的線路重合閘動(dòng)作成功率達(dá)到，原有的重復(fù)跳閘問題得到有效控制。四川雷訊防雷技術(shù)有限公司會(huì)為運(yùn)維單位配套出具電力鐵塔防雷運(yùn)維手冊(cè)，明確每年雷季前需要檢查的接地連接狀態(tài)、部件銹蝕情況、間隙距離變化，結(jié)合每年的雷電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)塔位臺(tái)賬。面向全國(guó)各地的電力運(yùn)維場(chǎng)景，團(tuán)隊(duì)可根據(jù)不同區(qū)域的雷暴特征、地形地質(zhì)條件，上門開展電力鐵塔的繞擊風(fēng)險(xiǎn)排查、定制化防雷方案設(shè)計(jì)與施工改造，幫助輸電線路降低雷電跳閘率，減少電網(wǎng)故障帶來的供電損失。

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