淺析雷電對輸電線路的危害及防護

【摘 要】本文詳細分析了雷電對輸電線路的各種危害性，并按照不同種類的危害羅列出了國內外常規以及最新有效的各防護措施。

【關鍵詞】淺析；雷電；輸電線路；危害；防護措施

0.引言

近些年來由雷電引發的災害頻繁發生，并呈迅速上升的趨勢，由雷害所造成的嚴重破壞作用和巨大的經濟損失，引起了人們的憂慮和探索。為此，有效和安全的防雷措施，以及怎樣減少雷電對輸電線路的各種破壞越來越受到有關人員的關注。

1.雷電對輸電線路的危害

雷電對輸電線路安全運行危害極大，常常造成絕緣子閃絡事故，特別在山區、交通不便的地區，給巡視、查找故障增加不少困難。高海拔地區因特殊的地理位置，雷電時常伴有瞬間大風與急雨，極大的風速常常造成高大樹木倒落導線上、輸電線振動、橫向碰擊和倒桿斷線的發生。如對這些現象處理不及時的話，就會造成電力事故，嚴重時會危機人們生命財產的安全。

電網中的事故以輸電線路的故障占大部分，輸電線路的故障又以雷擊跳閘占的比重較大，尤其是在上面所述的山區輸電線路中，線路故障基本上是由于雷擊跳閘引起的，據運行記錄，架空輸電線路的供電故障一半是雷電引起的，所以防止雷擊跳閘可大大降低輸電線路的故障，進而降低電網中事故的發生頻率。經多年摸索，我國的輸電線路防雷基本形成了一系列行之有效的常規防雷方法，如降低接地電阻、架設避雷線、安裝自動重合閘等，但是對于一些山區線路，雷害十分頻繁，降低接地電阻又極其困難，而且費用高、工作量大，效果也受到一定的限制；為此，防雷的重點就必須放在雷擊跳閘事故上。

2.對雷電危害的防護

2.1常規有效的防雷措施

雷電活動一般都有明顯的季節性，因此必須根據當地雷電活動的規律，結合行之有效的防雷害經驗，抓緊時機及早動手。下面談談幾種常用且行之有效的防雷害措施。

2.1.1改造線路桿塔接地裝置

線路因長年運行于慌慌郊野外，受氣候和土壤、環境的影響，接地網會不同程度的銹蝕和外力破壞，每隔一定時間，必須對其進行檢測，根據檢測結果，及時改造，確保地網的完好和合格。具體實施辦法如下：

（1）組織線路人員進行桿塔接地電阻、土壤電阻率測量和檢查接地裝置的完好性。

（2）對雷擊重點線路進行接地電阻普查測量，根據普測的情況對雷擊重點區域，雷擊頻發性桿塔接地裝置進行重點改造；對變電站終端及連續5基桿塔接地電阻不合格者進行重點改造，降低接地電阻。

（3）對線路接地引下線被盜嚴重的區域桿塔接地引下線采用扁鋼作為引下線進行改造，確保桿塔全年接地可靠。

（4）針對不同的地形、地質、土壤結構情況采取垂直、環形和水平復合接地體進行改造，以保持各季節接地電阻合格。

（5）對超高土壤電阻率的桿塔接地網，采用換低土壤電阻率的土進行埋設，或采取延伸接地，將接地網引伸到低土壤電阻率的地方進行集中接地，降低接地電阻。

2.1.2設耦合架空地線

耦合地線的防雷機理是在雷擊桿頂時起分流作用和耦合作用，因此，我們在線路雷害頻發區段架設耦合架空地線。

2.1.3設輔助架空地線

輔助架空地線是自邊導線掛點處至架空地線距離桿塔30米處之間安裝一根架空線。可防止桿塔發生繞擊。增大導線屏蔽效果，并起耦合作用。對于易發生繞擊的桿塔（導線水平排列），我們可以采用此措施。

2.1.4安裝消雷器

消雷器是70年代發展起來的新型防雷裝置。消雷器是由離子化裝置、連接線及接地裝置三部分組成，是利用金屬針狀電極的尖端放電原理設計的。在雷云電場作用下，當尖端場強達到一定值時，周圍空氣發生游離后，在電場力的作用下離去，而接替它的其它空氣分子相繼又被游離。如此下去，從金屬尖端向周圍有離子電流流去。隨著電位的升高，離子電流按指數規律增加。當雷電出現在消雷器及被保護設備上空時，消雷器及附近大地均感應出與雷云電荷極性相反的電荷。安有許多針狀電極的離子化裝置，使大地的大量電荷在雷云電場作用下，由針狀電極發射出去，向雷云方向運動，使雷云被中和，雷電場減弱，從而防止了被保護物遭受雷擊，達到“防雷消災”的目的。

2.1.5預放電棒，負角保護放電棒

預放電電棒是長度為2.5米的細長針，平行線路方向安裝在導線橫擔的端點，當發生雷電繞擊時，雷云預先對裝置放電，雷電流通過接地裝置入地，取到防雷作用。負角保護放電棒是長度為2.5米的細長針， 垂直線路方向安裝在導線橫擔的端點，取到防雷作用。

2.1.6換合成絕緣子

對重雷區，絕緣子污染嚴重的桿塔，把瓷絕緣子更換成合成絕緣子，增加絕緣強度，提高線路的耐雷水平。

2.1.7安裝線路型氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器的工作原理是：雷擊桿塔時，一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔，另一部分雷電流經桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態電阻特性，一般用沖擊接地電阻來表征。

對于雷電活動強烈、土壤電阻率高、桿塔接地電阻較大，降低接地電阻非常困難的山區，可以采取安裝線路型氧化鋅避雷器來防雷，提高線路的耐雷水平，降低雷擊故障。

2.2新技術的防雷措施

2.2.1安裝引弧間隙

以往防雷工作都是以防、堵為主，而近年來，在防雷方面又出現了一種新思路，就是既然雷害是不可預測，不可避免的，那么不如順其自然，以疏導為主，只要能找到對保證送電線路運行安全的通道來疏導雷電流，問題就解決了。而安裝引弧間隙就是這一思路的產物。安裝引弧間隙的目的就是用間隙保護絕緣子串，避免因放電損壞絕緣子而造成永久性故障。

2.2.2雷電定位系統防雷：

雷擊輸電線路是一種頻發事件且危害極大，因此人們希望每次發生雷擊后，都能快速確定其發生地，以便盡快查明故障損壞程度和具體情況，及時采取有效的修復措施并通過數據積累找出雷擊多發地的具體位置并分析其易遭雷擊的原因，以便采取有針對性的改進措施，進而提高全網的安全水平。所以，準確的雷電定位是每一位電力從業人員所極為關注的。

3.結束語

雷電現象是一種長期的自然現象，人們與之斗爭也是一項長期的行為；在長期的防雷過程中，我們已逐漸總結出了一些有效得防雷辦法，隨著科技得發展，人們對雷電的認識（雷電參數﹑產生原因，以及活動規律等）越來越清晰，對防雷的手段也逐漸新穎高效，我們要根據自身的條件（經濟﹑地理條件……）采用適當的防雷措施，并且在實際的防雷工作中不斷進行總結，經常同行業的相關人士進行交流，才能進一步為防雷工作作出貢獻。

【參考文獻】

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