浙江电网防雷体系建设提速 钢筋避雷塔以科学设计筑牢安全屏障

问题:沿海雷电威胁电网稳定运行 受海陆气团交汇、湿热气候和地形等因素影响,浙江沿海雷暴日数相对较多。雷击对电网的影响不止是“损坏设备”,还可能引发线路绝缘闪络、跳闸停运等连锁反应,进而影响工业生产、港口物流和居民用电。随着电网负荷增长、设备密度提升,如何雷电高发区域降低故障率、提高供电连续性,成为运行维护和工程建设共同面对的问题。 原因:避雷塔并非“挡雷”,而是主动引导放电路径 电力防雷的关键,是在雷云与大地形成强电场时,为雷电流提供一条更容易“选择”的低阻抗通道。雷云底部电荷积聚会在地面感应出相反电荷;当电场强度超过空气绝缘阈值,空气被电离并形成向下发展的先导通道。钢筋避雷塔凭借高度优势和良好导电性——使塔尖附近电场更易集中——促使塔顶区域更早出现电场畸变并推动放电发展。在强电场作用下,塔尖可能产生向上的迎面先导,与下行先导相遇后,最终击中路径随之确定。因此,雷电更可能击中避雷塔,并沿塔体导入接地装置,从而降低对周边输电线路、变电站构架及关键设备的直接威胁。 影响:减少“直接破坏”与“二次效应”,提升供电可靠性 业内人士介绍,直击雷能量巨大,可能导致导线和金具过热损伤、绝缘子爆裂,甚至引发机械结构受力变形。避雷塔承担“引雷”作用,使雷电流避开相对脆弱的电气绝缘和设备本体,降低硬件损毁概率。 更需要警惕的是雷击带来的二次电气效应。雷电产生的过电压波可能沿线路传播并侵入站内,对变压器、断路器、互感器等核心设备绝缘造成冲击。通过在源头分担直击雷,避雷塔可降低过电压波的触发和叠加风险;即便出现绕击或感应过电压,其幅值通常也更容易被后续防护装置限制,从而减少大范围停电和重复跳闸的概率,降低由此带来的社会经济损失。 对策:以“低阻接地+均匀电位”确保雷电流安全泄放 避雷塔“引雷”后的关键,是将大电流安全、快速、可控地释放到大地。接地工程不是简单埋设金属体,而要同时兼顾散流能力与地表电位控制。雷电流入地会在土壤中形成散流场,若接地电阻偏大,容易造成地电位抬升,带来跨步电压、接触电压风险,影响人员和设备安全。 工程实践中,降低接地电阻通常采用多路径组合:一是通过水平放射状接地体或垂直接地极延伸,扩大散流范围;二是结合土壤条件在接地体周边使用降阻材料,提升局部导电性与保水稳定性,减小接触电阻波动;三是在地下水位较高或深层土壤电阻率较低的区域探索深井接地,获取更稳定的接地效果。同时,采用网状接地与等电位连接,使地表电位分布更均匀,并将关键金属构件纳入等电位网络,降低雷击瞬间电位差带来的风险。 前景:从单点设施走向系统化、精细化防雷布局 专家表示,避雷塔的保护范围并非简单几何“罩住”,而是与塔高、地形、雷电流参数等涉及的的概率空间。当前工程设计中,“滚球法”等方法被广泛用于评估保护区,也有项目引入更贴近物理过程的先导发展模型,以提升计算精度和适配性。未来,随着新型用电场景增多、电网结构更复杂,防雷将更强调系统协同:在合理布置避雷塔的同时,配套线路避雷器、站内过电压保护、综合在线监测和运维策略,形成“源头拦截—路径引导—入地泄放—设备保护”的多层闭环。面对极端天气增多趋势,沿海地区防雷工程也有望在选址论证、土壤电阻率精细勘测、接地状态在线评估各上更加强,以更高标准提升电网韧性。

从被动承受雷电冲击到主动引导自然能量,钢筋避雷塔说明了电力基础设施防灾减灾上的技术进步。随着“双碳”目标推进和新能源并网规模扩大,这类基于物理机理的主动防御体系,有望为构建更具韧性的新型电力系统提供参考路径。