架空電力線路的防雷措施分析

甘錦錦

摘 要：架空電力線路一般都處于自然環境中，并且桿塔高出地面在20～60m，線路長度長達數百公里，遭受雷擊的概率非常大。一旦發生雷擊災害，不但會影響電網運行的穩定性，嚴重的甚至會出現人身傷亡，影響惡劣。為保證架空電力線路的穩定運行，必須要加強對防雷措施的研究，結合實際要求以及雷電活動特征，提高防雷的有效性。文章對雷擊形式進行了闡述，并提出相應的防雷措施。

關鍵詞：架空線路；防雷措施；雷擊危害

電力是社會經濟發展的重要能源，電網運行是否穩定對社會有著重要影響。對于架空電力線路來說，雷擊災害是影響電網正常運行的主要因素，造成的影響十分惡劣。因為大氣雷電活動具有隨機性，在預防上成效并不大，為保證線路安全必須要加強對防雷措施的研究。結合雷電形式以及對線路造成傷害的原因，結合實際情況確定有效的防雷措施，提高防雷效率。

1 雷擊對架空電力線路的危害形式

架空線路在受到雷擊損害時，導線會因為電磁感應而形成過電壓，形成的電壓往往會高出線路相電壓很多，會對線路造成損傷，進而會出現安全事故。另外，當架空線路受到雷擊時，線路中會形成巨大的雷電流，這會令對地阻抗上產生很高的電位差，致使線路絕緣閃。雷擊災害的發生，不但會影響到架空電力線路，同時其也會沿著線路進入變電站，如果變電站防雷措施不完善，將會造成站內設備的損壞。架空電力線路受雷擊會引起絕緣閃絡，主要表現在兩個方面：

1.1 繞擊

繞擊是雷電直接作用在相線上，發生電擊的概率與雷電在架空電力線路上定向以及迎面先導的發展相關，如果迎面先導導線向上發展，在發生雷擊時就會出現繞擊損壞[1]。另外，與導線的數量、分布形式，以及臨近線路情況等相關。山區架空電力線路繞擊概率是平原地區的三倍，另外大跨度線路、大高差檔距等線路是發生繞擊的主要部位。

1.2 反擊

雷擊桿、塔頂部或者避雷線受到雷擊時，產生的雷電流會通過塔體接地體，不但會使桿塔電位升高，同時也會在相導線上產生感應過電壓，如果升高塔體電位與相導線感應電壓合成的電位差在高壓送電線路絕緣閃絡電壓值之上，就會使得導線與桿塔之間發生閃絡情況，這種情況即為反擊閃絡。

2 架空電力線路防雷措施研究

2.1 線路運行管理

架空電力線路是確保電網正常運行的基礎，因為存在的位置相對特殊，受各種因素影響也比較嚴重，想要加強防雷效果，首先應該在管理方面做好工作。首先，應加強對防雷設備的定期巡視。受架空電力線路特殊性影響，一般配置的防雷設備都在野外環境，造成外力因素的破壞比較嚴重，包括自然因素以及人為因素。為確保防雷預防設備的完整性以及有效性，要求管理人員必須要定期對其進行檢查，能夠隨時掌握其運行狀態，確保其能夠在防雷措施中起到良好的效果。其次，防雷設備進行定期檢測。為確保防雷設備的正常運行，還需要定期對其進行性能檢測，主要是結合線路工作實際情況，制定詳細的設備檢修計劃，對線路避雷器記數的動作情況進行詳細記錄，線路避雷器運行一般要2～3年內停電檢修一次[2]。如果線路避雷器運行時間超過5年，則需要停電進行直流1mA參考電壓以及75%參考電壓線泄露電流試驗，檢查避雷器本體是否存在劣化現象。

2.2 防雷技術措施

2.2.1 降低接地電阻

對于架空電力線路防雷措施的選擇，降低接地電阻來提高線路防雷水平比單純的增加絕緣效果更佳，是現在比較常用的一種防雷措施。降低接地電阻的方式主要有兩種，即增補地網與釋放降阻劑。通過降低接地電阻可以有效遏制雷擊時桿塔電位的升高，是一種十分有效的防雷措施。在對輸電線路進行設計時，并不是對每個桿塔地基土壤都進行電阻率的測量，一般情況下都是根據經驗以及過往數據等進行設計。而土壤的電阻率會隨著季節以及氣候的變化而產生變化。因此一般情況下設計值要小于實際測量值，防雷效果相對較低。因此，應定期對土壤電阻率進行測量，通過措施來保證土壤電阻率設計能夠滿足防雷要求。

2.2.2 架設避雷線

避雷線是架空輸電線路最基本的防雷設施，能夠有效防止雷電直擊導線，并且能夠對流經桿塔的電流起到分流的作用，降低塔頂電位，另外還可以通過對導線的耦合作用，降低線路絕緣子電壓。一般情況下，隨著電路電壓的逐漸增高，避雷線起到的防雷效果越好。在進行架設施工時，220kV及以上電壓等級輸電線路應全線架設避雷線，110kV線路也應全線架設，而35kV線路不可全線架設，并且要在變電所進線段架設1～2km避雷線，并做好桿塔接地工作[3]。另外，在設計時可盡量縮小避雷線對邊導線的保護角，一般控制在20°～30°即可，可以有效減小繞擊率。

2.3 安裝避雷器

在對架空電力線路全線架設避雷線后，為提高防雷效果，還應安裝避雷器，在雷擊過電壓超過避雷線保護水平時，避雷器就可以動作，為雷擊電流提供一個低阻抗通路，將電流泄到地下，有效避免了電壓的提升，對輸電線路與設備起到保護作用。現在避雷器已經被廣泛的應用到架空電力線路防雷措施上，如在35kV配電線路上所有配電變壓器一次側均安裝ZnO避雷器[4]。

2.4 設置接地裝置

線路接地裝置能夠有效減少接地電阻，在雷擊避雷線時，可以將產生的巨大雷電流引入地下，并迅速擴散。接地裝置主要包括接地體與接地引下線兩個部分，其中接地引下線為連接電氣設備與接地體的金屬導體，以鋼筋混凝土電桿內鋼筋或者鐵塔為主體，選擇單獨的接地引下線一端與接地體連接，將其另一端與鋼筋或者鐵塔主材連接。架空線路接地引下線與地網有效的連接，是保證電力設備運行穩定性以及操作人員人身安全的保障。

3 結束語

雷擊災害是架空電力線路面對的主要難題之一，為有效提高防雷措施的有效性，需要從多個角度來考慮，結合線路實際情況，選擇質量可靠的電氣設備以及防雷設施，并建設好接地網，綜合考慮架空線路的防雷措施。

參考文獻

[1]黃福彩.高壓輸電線路防雷技術措施探討[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013（5）：45-46.

[2]徐航航.配電網線路防雷系統的保護研究[J].價值工程，2011（21）：48-49.

[3]韋朝華.農網35kV架空線路防雷技術的分析[J].中國高新技術企業，2011（5）：32-33.

[4]郭晉平，霍艷麗.35kV架空電力線路防雷措施探討[J].科技風，2010（21）：48-49.