问题——雷电扰动成为山区电网稳定运行的“高频变量”。甘肃部分地区海拔落差大、山谷风明显,冷暖空气交汇时容易形成对流天气。雷击引发的跳闸、绝缘损伤等故障常常来得突然、波及面广、抢修难度高,尤其跨山越岭的长距离输电通道上,一次雷击就可能触发连锁保护动作,影响电网安全运行。 原因——风险不仅来自“直击”,也来自“过电压传播”。业内人士介绍,雷电对线路的威胁主要有两种机制:其一,直击雷命中导线或塔体,产生强电弧和热冲击;其二,即便没有直接击中线路,雷电引起的电磁感应和地电位抬升,也可能在绝缘薄弱处形成过电压,导致闪络并加速设备老化。山区地质电阻率差异大、接地条件不均衡,雷电流若不能快速分散,局部地电位升高更容易诱发“反击”过电压,进而增加故障概率。 影响——从单点受损到系统波动,代价落在安全与民生两端。输电线路因雷击跳闸,可能导致区域供电能力下降,在迎峰度夏、迎峰度冬等负荷高位时期影响更明显。同时,频繁的过电压冲击会缩短绝缘子、避雷器等设备寿命,抬高运维成本。对偏远山区线路来说,抢修还受道路与气象限制,停电时间和恢复成本都可能随之增加。 对策——拉线防雷塔用“可控通道”疏导“不可控放电”。在电网防雷体系中,拉线防雷塔不是简单把铁塔“建得更高”,关键在于通过工程设计把雷电流引入预设路径并快速泄放:其一,塔体高度与塔顶接闪部件形成电场畸变区,使雷电先导更容易向塔顶发展,实现主动接闪,降低导线被直击的概率;其二,塔体与接地装置构成低阻抗泄流通道,让雷电流更快导入大地,减轻对相邻设备的冲击;其三,拉线系统除提升结构稳定外,还通过多点锚固扩大接地散流范围,降低冲击接地电阻,减轻雷击点附近地电位抬升,从源头抑制反击过电压以及沿线传播的感应过电压。 在工程布设上,防护效果取决于“算得准、选得对、连得牢”。业内通常采用滚球法、折线法等模型,结合雷电流参数、塔高和地形条件,核算保护范围与保护角度。在甘肃丘陵、山地环境中,塔位选择需统筹地形通道、土壤电阻率和雷暴路径等因素,通过成段、成廊布局形成连续保护,而不是依赖单塔的“点状防雷”。同时,接地施工质量、连接可靠性和定期检测同样关键,只有把“引雷、导流、散流”形成闭环,才能把风险控制在可预期范围内。 前景——从“经验防雷”走向“精细治理”,电网韧性仍有提升空间。随着极端天气更趋频繁,防雷工作将更强调全寿命周期管理:一上,加强雷电监测预警与线路巡检联动,提高故障预判能力;另一方面,推进接地系统标准化,并开展差异化治理,在高风险区段加密防护、优化走廊布局;同时,结合数字化运维,对接地电阻、设备状态和雷击记录进行数据分析,为后续改造提供依据。多措并举,有助于继续降低雷击跳闸率,增强电网在复杂气象条件下的稳定性与恢复能力。
从被动承受雷击到主动疏导能量——甘肃电网的实践表明——技术创新能够明显提高基础设施安全水平;在极端天气更频繁的背景下,该融合物理机理与工程设计的方案,既保障输电线路跨越山岭的安全运行,也反映了“以防为主、防治结合”的思路,对对应的领域具有参考价值。