提升輸電線路防雷水平措施探究

李殿俊 姜馬超

國網鶴壁供電公司

提升輸電線路防雷水平措施探究

李殿俊 姜馬超

國網鶴壁供電公司

目前，各行各業對于電能的依賴性越來越高，如果輸電線路的防雷工作不到位，那么極有可能會引起線路跳閘，甚至會引起電網事故，造成電網的局部癱瘓。因此加強對輸電線路防雷工作的研究非常有必要，實際工作開展中需要充分了解現場地理、氣象及線路運行等各方面的情況，核算線路的耐雷水平，研究采用的措施的可行性、難度、工作量、經濟效益及效果等，從而確保防雷工作起到實際效用。基于此本文分析了提升輸電線路防雷水平措施。

輸電線路；防雷水平；措施

1 輸電線路采取防雷接地措施的必要性

1.1 輸電線路在雷電環境中容易遭到雷擊而引發故障

輸電線路由導線、地線、接地裝置和絕緣子串等構成。其中，絕緣體是確保輸電線路電能傳輸質量的關鍵設備。如果輸電線路進行防雷接地設計，且即便是采取了防雷措施，但是沒有實施有效的維護工作，就會導致輸電線路在雷電天氣由于雷擊而引發跳閘故障，如果此時輸電線路正處于運行狀態，就會導致電能傳輸受到干擾。

1.2 雷電會導致輸電線路過熱而引發重大事故

雷電包括直擊雷、傳導雷和感應雷，其中對輸電線路破壞力最強的是直擊雷，其所釋放的電流，哪怕僅僅持續幾微妙，也會在空氣中形成電磁波而導致脈沖電壓產生。在輸電線路附近如果存在這種電磁波，就會通過傳輸線路與電氣設備接觸而導致電氣設備處于過電壓狀態下運行。由于過電壓導致電氣設備過熱，就會使得設備產生故障。如果因此而導致輸電線路過熱而沒有及時處理，甚至會引發火災。受到直擊雷的影響，地電位會被抬高，輸電線路上所連接的電氣設備受到威脅，甚至會危及到人身安全。與直擊雷相比，傳導雷和感應雷的威脅力是比較弱的，但是擊中傳輸線路或者線路附近的區域，也會因過電壓產生通過線路損壞電氣設備。

2 輸電線路防雷常出現的問題

2.1 環境方面

輸電線路大多分布在山區等無人區，這些地方通常環境復雜、氣候多變，所以常常會受到暴雨、雷電、暴雪等自然災害。實踐表明，在雷雨天氣中，輸電線路遭到雷擊之后造成線路跳閘的主要原因如下：輸電線路的絕緣子沒有達到50%放電電壓；雷電的電流強度大、電壓大；沒有架空地線；桿塔接地電阻較大等等。所以在進行防雷設計時，要做到具體問題具體分析，根據遭到雷擊的原因，拿出具有針對性的防護措施。

2.2 設計方面

設計人員在進行輸電線路設計時要根據不同的地形環境做適當的調整，使其更具有針對性。比如比較干旱的地區，其雷雨天氣就比較少，南方地區雷雨天氣的發生率比較高，不同氣候環境的地區，輸電線路的設計的側重點肯定會有所差別。對于常常發生雷雨天氣的地區，在進行輸電線路鋪設時要選擇合適的桿塔型式，降低線路地線的保護角度，這樣可以起到降低輸電線路繞擊率，達到防雷的作用。通常，位于山坡上的桿塔比較容易遭到雷擊，那是因為裝在山坡上的桿塔地勢較高，地線的保護作用被大大削弱，降低了輸電線路的耐雷擊水平。所以，在進行輸電線的施工圖設計時，設計人員應對輸電線路沿線的氣候環境、地形地貌、地質特點做充分的了解，線路走向要盡可能要避開雷電高發區，并從多角度、多方面去分析輸電線路的雷害特點，從而選擇合適的桿塔位置以及加轉避雷器等措施。

3 提升輸電線路防雷水平措施

線路防雷工作，采取各種有效措施，為輸電線路設置一道道有力的屏障，防止雷電波的侵入，提高線路的耐雷擊水平，避免或減少線路絕緣發生閃絡導致跳閘，從根本上降低雷擊跳閘率。結合線路運行實際狀況，提出以下防雷措施。

3.1 開展雷電參數的分析

電力公司雷電定位監測信息系統在出現雷電日時，可及時查詢輸電線路附近落雷情況，參照地理位置對雷電活動參數進行分析，以確定線路可能遭受雷擊的幾率，劃分出輸電線路遭受雷害的等級區域，并分析制定相應的防雷措施。

3.2 接地改造

桿塔接地電阻對輸電線路的安全穩定運行至關重要，接地電阻越小，雷擊時桿(塔)頂電位就越低，對線路造成的過電壓也就越小，從而使線路的耐雷水平得到提高，當桿塔接地電阻增大時，其耐雷水平下降，雷擊跳閘率上升。因此降低桿塔接地電阻是最直接、最有效的防雷措施之一。

3.3 架空避雷線

架空避雷線又名架空地線，主要對導線起屏蔽作用，用來分流雷電流，避免雷電直擊導線。架設避雷線是輸電線路防雷保護的最基本、最有效的措施，避雷線一般是架設在鐵塔的頂部，與輸電線路的導線形成保護角，而減小保護角能有效增加避雷線屏蔽面，減小導線暴露面，降低雷電繞過避雷線擊中導線的概率，從而起到雷電防護的作用。

3.4 加裝避雷側針

對于一些雷電頻繁活動區段，在鐵塔頂加裝避雷側針。雷云放電時，避雷側針的針尖將成為感應電荷的焦點，雷電流沿著放電通道對避雷側針進行主放電，并迅速泄導入大地，保護線路不發生閃絡。

在防止繞擊雷方面，通常在繞擊雷活動頻繁區段加裝負角保護針，該保護針為上翹30°～45°長約2.4m的避雷側針，安裝在線路兩邊相，可有效防止雷電繞擊，它與架設在導線上方的避雷線(避雷針)相互配合，截斷直擊雷和繞擊雷效果顯著，起到了很好的屏蔽效果。

3.5 裝設線路避雷器

線路避雷器的作用：當線路遭雷擊所產生的過電壓超過一定的幅值時，避雷器動作，給雷電流提供一個低阻抗的通路使其泄放到大地，從而限制了電壓的升高，絕緣子不致發生閃絡，保障了線路安全。對于雷擊活動強烈的地區，采用安裝線路避雷器來防雷，可有效提高線路的耐雷水平，減少雷擊事故。

3.6 輸電線路實施管理工作

輸電線路的防雷接地要獲得良好的效果，就要對輸電線路實施定期檢查工作，以使防雷接地中所存在的問題能夠及時發現并采取技術解決措施。特別是在雷電天氣時，更要對輸電線路做好維護工作，必要的時候還要進行全面的檢修，以避免雷電天氣導致數顯線路遭到襲擊。

總之，分析輸電線路的雷擊特點以及成因，采用合理的防雷措施，對保證電網的安全運行起著十分重要的作用，因此進一步加強對其的研究非常有必要。

[1]李健.輸電線路防雷措施及新技術研究[J].現代工業經濟和信息化，2015，23：33-34.

[2]李成信.輸電線路的防雷對策探究[J].硅谷，2014，06：83+82.