電力輸電線路防雷問題探討

米剛

摘 要：社會經濟的發展推動了我國產業結構的優化，促進了我國電力企業的快速發展。隨著人們生活水平和生活質量的提高，其對供電的需求量也隨之增加，要求電力部門能夠有效保證配電線路運行的安全性和穩定性。輸電線路作為電力系統的重要組成部分，直接影響著電網運行的可靠性和安全性，其防雷問題越來越為人們所關注。

關鍵詞：電力；輸電線路；防雷問題

當前隨著電力行業的不斷發展，我國電力輸電線路得到了一定的改進，但是由于電力輸電線路多架設在開闊地區或山上，往往會出現雷電現象，致使線路遭受雷擊，影響人們用電的安全與穩定[1]。通常電力輸電線路在實際運行過程中，由于雷電等因素的影響，多會出現跳閘和斷線等情況，影響電力設備和輸電線路的正常運行，無法滿足人們正常的用電需求，從而降低電力企業的效益。

1 雷擊對電力輸電線路產生的危害分析

電力輸電線路遭到雷擊的危害，其主要從兩個方面進行分析：一是雷電影響電力設備的安全運行。如果主網高壓輸電線路直接受到雷擊，則線路在電壓的影響下，產生的電流會經過線路入侵，影響相關的建筑設施。同時，當發生雷擊現象時，高壓輸電線路會感應到幾千伏電壓，擊壞相關的電氣設備，從而影響設備與線路的安全穩定運行以及人們的正常用電。二是過多的電流與電壓通過線路入侵。如果雷電擊中高壓輸電線路，往往會產生過多的電流與電壓，且會通過變壓器耦合流入低壓線路中，從而入侵沒有安裝過電壓防護裝置的低壓電器設備中。此外，由于信號線路鋪設問題的影響，變電站中部分電子信息設備會受雷電危害，如果構件或管道缺乏合理設置，則整體線路會形成開口的導電環，致使地面電磁場受到強烈過電壓的入侵。

2 電力輸電線路防雷的有效措施

2.1 原則

對于電力輸電線路雷電事故而言，其主要包括線路跳閘、工頻電壓、線路閃絡和雷電過電壓等現象，導致供電中斷，影響電路的正常供電。因此在輸電線路防雷過程中，需要做好相關的保護措施，遵循一定的原則，以此保證線路的安全穩定運行，促進雷電事故發生率的降低[2]。①預防停電，電力輸電線路發生工頻電弧之后，仍然能夠保證電力的持續供應；②預防轉變，電力輸電線路出現閃絡后，使其不會轉變為工頻電弧；③預防閃絡，雷電擊中輸電線路后不會發生閃絡現象；④預防直擊，避免電力輸電線路受到雷擊。

2.2 措施

2.2.1 合理安裝避雷針和避雷線

要想避免電力輸電線路被雷電擊中，需要合理安裝避雷針和避雷線。避雷線能夠有效防止雷電直接擊中導線，并通過自身的分流作用使桿塔流經的雷電流減小，確保塔頂電位的降低。同時避雷線可以利用耦合作用和屏蔽作用，促使線路絕緣子電壓減小，并降低導線中存在的感應過電壓。一般而言，線路的電壓越高，在使用避雷針時，其效果越佳，并且避雷針線路造價越低。當然避雷針也存在一定的缺陷，其具有較高的投資成本以及較低的絕緣強度，容易導致反擊。

2.2.2 降低桿塔接地電阻

對于普通桿塔而言，要想促進輸電線路防雷水平的提高，有效降低雷擊的跳閘率，必須降低桿塔接地電阻。在土壤電阻率高的地區，如果僅僅只采用一般的方法來防止雷擊，則難以使接地電阻降低。因此，可以對接地網面積加以擴大，通過多根放射形接地、外引接地、爆破接地、連續伸長接地等方式，有效保證接地電阻值的降低。當然這些方式實施起來存在較大的難度，并且工程量大，需要較高的施工費用。此外，在低土壤電阻率地區，可以對鋼筋混凝土桿和鐵塔等自然接地電阻進行充分利用。

2.2.3 減少線路繞擊概率

為了避免電力輸電線路遭受雷擊，可減少線路繞擊概率，如采用負角保護針、減小保護角等，從而增強周圍物體對線路的屏蔽效果。如果區域的地形相對開闊或山坡較為平緩，且避雷線具有較大的保護角度時，可采用減小保護角的方式，但是需要保證桿塔接地裝置的合格[3]。通常設計能夠滿足繞擊耐雷的水平時，往往不會使用負角保護針或減小保護角等方法；將避雷針設置在桿塔的塔頂時，需要使其符合傳統的防雷理論，并且桿塔接地電阻應低于10Ω，當然避雷針的安裝會增加反擊和雷擊的可能性。

2.2.4 強化線路的絕緣子水平

線路絕緣子水平的提高是輸電線路的重要防雷措施，其能夠有效降低雷擊的跳閘率。為了促使線路造價降低，可以加強線路的局部絕緣，并結合線路的實際情況，將絕緣子加裝在輸電線路易被雷電擊中的部分。同時采用大閃絡路徑的柱式絕緣子，以此來代替懸式絕緣子，從而促使閃絡路徑的增長，組織電弧形成。此外，可以用瓷橫擔來代替線路中的瓷絕緣子，或者是在絕緣子和絕緣導線的固定部位強化局部絕緣，盡量避免雷電閃絡現象，促進雷擊跳閘率的降低，有效預防斷線或雷擊事故的發生。

2.2.5 加強運行管理

由于電力輸電線路的防雷設備多處于野外，會受自然因素或人為因素的影響而遭到破壞，因此需要加強設備的檢查和巡視流動，對其實際運行情況加以及時掌握，從而發揮出設備的防雷效果。同時電力人員在實際工作中，需要及時檢查輸電線路絕緣體，使其與相關的質量標準相符合，積極統計絕緣體的損壞率，從而保證電力的正常供應。此外，電力人員需要定期測量防雷設施和設備，對于線路避雷器而言，其運行2～3年后需要進行停電檢查，運行5年需要進行泄漏電流試驗，以此確保避雷器的正常運行。

3 結束語

電力輸電線路的正常運行直接影響著電力供應的安全性及穩定性，因此需要高度重視輸電線路的運行問題，采用恰當的防雷措施，如合理安裝避雷針和避雷線，降低桿塔接地電阻，減少線路繞擊概率，強化線路的絕緣水平，加強運行管理。這樣才能避免線路遭受雷擊，延長線路的使用年限，增強電力系統的可靠性和安全性，實現電力行業的可持續發展。

參考文獻

[1]張華.關于電力輸電線路防雷問題的探究[J].科技創新與應用，2014，（31）：195.

[2]趙曉鑫.對于電力輸電線路防雷問題的探究[J].民營科技，2014，（11）：17.

[3]張宏斌.電力輸電線路防雷問題解析[J].信息系統工程，2015，（11）：74.

（作者單位：內蒙古電力（集團）有限責任公司阿拉善電業局）