關于電力輸電線路防雷問題的探討

于海躍+王鵬程+尤鍵佳+王昭濱+唐斯旸+馬海峰+王中明+曹玉蘭

摘 要：電力系統主要由輸電線路構成，電力系統的正常運行是整個電網工程順利進行的保障。一直以來輸電線路都在受著雷擊的困擾，雖然我國實行一些手段對其進行解決，但在實際運行過程中還是存在一些缺陷。本文主要針對雷電的危害性進行闡述，并對如何防雷提出合理化建議，爭取早日實現電網工程的安全運行，為我國的供電事業做出貢獻。

關鍵詞：輸電線路；防雷；措施

目前，我國的輸電線路一般設置在山上或者視野開闊的地方，特別是一些架空的線路、超過110kV線路等。由于全球氣候特殊情況的加劇，這些地方特別容易出現雷電，尤其是在夏天，輸電線路的雷電事故頻繁。據相關學者的調查，夏天是多雷時期，出現跳閘的頻率多于其它時節，有些地方極其嚴重。雷擊引起的輸電線路跳閘次數占跳閘總次數的一半以上。雖然，我國對輸電線路進行了相應的改進，雷擊引起的輸電線路跳閘次數有所減少，但是，我們應該從根本上重視雷擊跳閘問題。

一、雷電概述

1.雷擊形式

直擊雷和感應雷兩種形式構成了輸電線路的雷害，其中直擊雷害有分為兩種形式，分別是繞擊和反擊。經過實際的電網運行我們發現進行雷害分析主要是依據經驗和故障，無法得出準確的結論，這對防雷安全措施的制定具有一定的阻礙作用。經過實踐我們發現，在山坡或空曠地帶，極易發生繞擊雷害。我們將其與平地輸電線路進行對比，發現繞擊雷害的發上概率增加了三倍之多。這個結果對我們制定防雷災害具有一定的指導作用。

2.雷電對輸電線里的危害

雷電能夠在短時間內快速的形成磁場效應和熱電效應，具有突發性和劇烈性等特點，破壞性極強，如果雷電擊中高壓輸電線路會對其產生極大的危害，不僅會造成斷電的現象出現，還可能引起火災，對生命財產安全造成一定程度的威脅。現階段我國的電力調度運行系統都由集成度較高的電子設備構成，這種設備極易遭受雷擊的危害，因其敏感度特別高，可對雷電電磁脈瞬間產生反應，這種設備在遭受雷擊后，會快速的通過輸電線路進入變電站，對變電站的正常運行造成一定的阻礙。變電站受到損害后出現跳閘的現象，同時變電站的敏感電子器件會受到一定程度的破壞，給正常的供電造成影響，輸電線路被雷擊中后，會在瞬間形成過高的電壓，電壓低的線路不能承受此電壓就會造成嚴重事故的發生。輸電線路被雷電擊中后，輸電線路會極具破壞力，可能會造成整條線路停電的現象，對正常供電造成影響。

二、電力輸電線路防雷原則

電力輸電線路雷電擊中事故主要有四種形式，想要防止這四種形式的發生，我們可以運用以下四種手段來防止，下面我們對這四種方法進行分析：

1.預防直擊

直擊是高壓輸電線路雷電危害之一，會對輸電線路造成一定程度的影響，為實現輸電工程的正常運行，就必須保證輸電線路不受到直擊雷的危害。

2.預防閃絡

閃絡就是指絕緣子周圍的氣體或者液體被電介質擊中后出現的表面放電的現象。發生閃絡現象后，絕緣表面會被損壞，電壓會在瞬間降低為零，對正常的供電工作造成影響。所以在進行輸電線路防雷擊過程中，也要十分注意閃絡現象的出現。

3.預防轉變

在發生閃絡現象后輸電線路極易轉變為工頻電弧，我們應防止這種現象的發生，保證輸電線路的正常工作。

4.預防停電

發生雷電事故后，伴隨而來的往往就是停電現象的出現，對正常供電工作造成影響。所以我們在進行防雷工作時，應注意保障供電工作的順利進行。

三、電力輸電線路防雷安全防護措施

安全防護措施在電力輸電線路的防雷工作中具有重要的地位。輸電線路安全防護措施的制定是為保證輸電線路的安全、正常供電，防控雷擊事故的發生，這需要電力工作人員制定科學、有效、可行的安全防護措施。一旦發生雷擊事故，最大程度地避免輸電線路出現閃絡，從而降低跳閘率。

1.降低電路桿塔接地電阻

在電力系統中，通過降低接地電阻來提高輸電線路的防雷水平的效果優越于單純地增加輸電線路的絕緣。這主要通過增補地網和施放降阻劑這兩種方法來實現接地電阻的降低。在輸電線路設計過程中，不能保證全部測量所有桿塔的土壤電阻率，通常依據工作經驗和原來提供的數據，或者依據桿塔所在地段土壤電阻率的范圍進行設計。然而土壤的電阻值會隨著季節、氣候等的變化而變化。因此，有時候會出現實際測量的接地電阻值大于設計值，甚至大很多，無法滿足防雷要求。所以對輸電線路的土壤電阻率和接地電阻值進行定期測量，包括新建的輸電線路。

2.減少輸電線路繞擊概率

這個安全保護措施主要用來局部改善周圍物體對線路的屏蔽效果，從而減少被雷電擊中的機會，例如，減小保護角、使用負角保護針等。其中減小保護角由于受到桿塔結構的電力造價的束縛，對于一些平緩山坡、地形開闊區域，當避雷線的保護角度較大時可以使用這一方法，但要保證桿塔配有合格的接地裝置。在設計滿足繞擊耐雷水平的情況下，通常不會減小保護角或者使用負角保護；桿塔塔頂的避雷針應該滿足傳統防雷理論，但是如果安裝避雷針后桿塔遭雷擊的概率將增大，這可能增加反擊的可能性，在采用這一方法時還應保證桿塔接地電阻在10歐姆以下。這種方法只適用在輸電線路為繞擊事故或者地形決定輸電線路容易繞擊。

3.增加輸電線路避雷器

避雷器對輸電線路具有一定的防護作用，雖然不能完全防控雷電事故的發生，但是能降低災害程度。特別在雷電多發的地區，可以減少接地電阻，也可以安裝避雷器。避雷器屬于電阻范疇，它是非線性電阻，電力人員可以將避雷器和絕緣體安裝在電線桿上，能夠避免絕緣體出現閃絡。另外，一旦發生雷擊，避雷器能夠保護絕緣體，也保護了自然輸電線路。雖然，避雷器具有較好的防護作用，但是避雷器成本較高。因此，在安裝避雷器時，電力人員應全面考慮地形條件，選擇最理想的位置，保證價值最大化。

四、結語

隨著科技的大力發展和社會的不斷進步，對輸電線路提出了更高的要求。然而電力輸電線路的防雷問題是一項長期、艱巨的工作。電力工作人員應深刻認識雷擊對輸電線路的危害，在實際工作中，全面分析輸電線路雷電事故原因，結合自己的工作經驗和理論知識，提出有效解決防雷問題的方法，制定相應的安全防護措施，保證輸電線路的安全，從而促進電網的安全、有效、穩步運行。

參考文獻：

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