高壓輸電線路的防雷保護

于傳維+王寧

摘 要

高壓輸電作為電力行業中的重要部分，對人們生產、生活具有重大影響意義，加強電力傳輸質量優化具有較為明顯的現實意義。高壓輸電線路的跳閘一般是雷擊導致，防雷保護、絕緣設置等問題已經引起業內學者的關注。本文對高壓輸電線路雷擊形式、形成原因及絕緣配置等進行了充分分析，并從線路防雷評價標準出發，對安裝線路避雷設施等保護手段進行了充分探討。

【關鍵詞】高壓輸電線路 防雷保護 絕緣配置

高壓輸電線路是電力系統中的關鍵部分，作為系統核心，其安全運行的重要價值不容忽視。據報道，高壓輸電線路的跳閘事故中，雷擊原因導致的事故占40-70%，對電網長期穩定供電具有惡劣影響，一方面導致線路檢修作業工作量增加，另一方面對當地居民生活、工業生產造成困擾，同時雷電波容易侵入到變電站、發電廠位置處，進而引起發電元件受損，導致更大的停電事故。為此，進行高壓線路的防雷保護具有至關重要的影響作用，是電力系統安全運行的前提。

1 高壓輸電線路雷擊原因分析

為了進行充分的防雷保護作業，降低事故損失狀況，需要對高壓輸電線路的雷擊原因進行合理分析，進行有針對性的措施處理，方可保證防雷保護的正確進行。

首先，避雷線保護角影響。國家對避雷線保護角具有相應的規定要求，一般高壓輸電線路的安裝施工中，受施工人員、設計方案、重視程度等影響，對保護角考慮相關較少，導致角度過大引起的雷擊現象頻繁。其次，接地裝置的影響。接地裝置的作用在于過于強大的雷電流順利進入地面，避免線路、設施的損壞。國內接地裝置普遍采用碳鋼，但是受到碳鋼易受外界腐蝕，導致接地電阻增加，尤其使用導電混凝土施工，腐蝕更嚴重。雷擊時容易出現對應雷電流無法順利流出的狀況，進而對輸電線路造成安全威脅，甚至對操作人員帶來生命威脅。最后，絕緣子的影響。高壓輸電線路建設中，一般采用合成絕緣子、瓷絕緣子進行施工。雷擊頻率過高地區，一般采用瓷絕緣子，但是檢測維護難度較大。合成絕緣子由于檢測便捷，雷擊頻率低地區應用較多，進而導致雷擊發生時線路安全隱患較高。

2 防雷保護措施分析

2.1 減低避雷線保護角

根據以往項目經驗統計，雷電借助避雷線造成雷擊的概率相對較高，涉及因素較多，如現場環境、桿塔材質和高度即避雷線保護角，上述諸多影響要素中，合理調整保護角是效果較為明顯的處理手段。

2.2 避雷器的安裝

線路避雷器安裝在輸電線路后，可保證雷擊狀況下，雷電流進入對應導線，隨之流到周邊桿塔中。借助分流耦合，實現導線電位提高的目的，可避免絕緣子閃絡的發生。一般避雷器安裝施工中，需要遵循下述原則：首先，避雷設置的安裝需要根據當地環境、設備條件、桿塔雷擊性質等進行設計確定。對于反擊相對較多的桿塔來說，要在三相上都要安裝避雷器，并且相鄰的桿塔上也要進行避雷器的安裝。而對于繞擊較多的桿塔來說情況就比較簡單，只需要在其一側安裝避雷器就可以起到良好的避雷效果。其次，在選擇避雷器時，要盡量選擇那些有間隙的避雷器。再者，在安裝避雷器時，一定要注意各部分連接的正確性與通暢性，在有條件的情況下還要進行實驗，以確保安全性能。

2.3 加強輸電線路的日常維護

高壓輸電線路的日常維護作業中，需要相關責任部門進行對應線路檢修、周邊環境變化觀察，便于降低雷擊破壞的負面影響。另外，線路運行維護中，相關部門需要對輸電線路進行定期檢查巡視處理，需要注意雷雨季的加強維護工作，對以往雷擊經驗、周邊環境變化等進行定期總結處理，充分加強預防工作的落實。

另一方面，建立輸電線路數據庫，對當地各條線路的防雷措施、雷擊事故等進行對應記錄，便于實現歷年測量數據的整合對比分析，根據相應規律趨勢等進行防雷保護措施落實。加強線路管理工作的規劃建設，從源頭上加強新技術的落實，保證設計方案滿足對應規定規范要求，加強安裝施工驗收工作的強化處理，如抽查接地體的埋深是否達標。

2.4 雷電屏蔽技術的研發

對高壓輸電線路的防雷保護研究中，可借助外部雷擊影響為研究對象，據統計，國內雷擊跳閘事故中，繞擊導致的事故比例較高，為此，高壓線塔頂的避雷針設計較為常見，一定程度上保護自身建筑設備將防繞擊轉變為防反擊，實現保護的目的；另外，在輸電線路、地面之間進行預防電棒保護，可降低高壓輸電線路的繞擊率，保證線路防雷保護等級增加，從材料成本角度出發，一般不進行全線屏蔽處理，在雷擊頻率較高地區設置該技術防護即可

3 高壓輸電線路的絕緣配置

現代高壓輸電線路中，由于電壓等級不斷增加，絕緣配置需要進行優化處理。首先，絕緣配置中，對瓷絕緣子、玻璃絕緣子、合成絕緣子進行合理選取。實際鋪設中，由于高壓輸電線路大跨越高桿塔地段、塔頂位置較高、落雷幾率變大以及繞擊電流最大幅值增大等因素，雷擊發生率會增加，導致高壓輸電線路跳閘率增加。為了降低跳閘事故的發生，可在塔頂進行絕緣子增設處理，保證與地線的間距增加，從而提高線路的絕緣性能，一定程度上降低了雷擊頻率的增加。另一方面，絕緣配置中，還可借助空氣介質實現耐雷擊程度。借助空氣間隙實現絕緣保護，是現階段絕緣保護研究的新方向，受實際成本限制，空氣介質為主的絕緣器材研究仍處于發展初期，其發展空間較為廣闊。

4 結語

電力發展與大眾生活、生產息息相關，高壓輸電作為電力行業的關鍵環節，其線路運行質量、防雷保護等均屬于電力行業的重點關注部分。高壓輸電線故障中，雷擊跳閘事故頻率較高，必須加強對應防雷保護處理，借助科學有效、經濟合理的方法進行保護作業。加強對當地周邊環境、氣候規律的分析，制定對應架設線路方案，避免大面積停電事故帶來的生活不便和經濟損失等狀況。綜上，高壓輸電線路的防雷保護具有重大社會現實意義，是維持當地經濟效益穩定發展的關鍵環節，必須加強線路設計、安裝施工、維護保養等工作的全面落實。

參考文獻

[1]梁榮振.高壓輸電線路的防雷保護及其絕緣配合探討[J].機電信息，2011（09）：41-42.

[2]李婷，劉青山.吉林供電公司自主研發高壓輸電線路工具投用[J].東北電力報，2010（06）：14-16.

[4]林圣.基于暫態量的高壓輸電線路故障分類與定位方法研究[J].西南交通大學，2011（12）：26-29.

作者單位

1.國網聊城供電公司 山東省聊城市 252000

2.聊城大學東昌學院 山東省聊城市 252000