高壓輸電線路的防雷技術

朱巒

本文分析了高壓輸電線路遭受雷擊的原因及危害，我們提出了高壓輸電線路的防雷技術措施：一是避雷線的架設，二是選擇合理的輸電線路走向，三是在容易遭受雷擊的輸電線段架設耦合地線，四是完善降低桿塔接地電阻問題，五是新型防雷技術的應用。

【關鍵詞】高壓輸電線路 防雷技術

隨著經濟的快速發展，人們用電量的增加，電網規模的擴大，使得高壓輸電線路的分布范圍十分廣泛。由于高壓輸電線路的正常運行對電力系統供電的安全性、穩定性和可靠性具有十分重要的影響。因此，進行高壓輸電線路的防雷技術探究是十分有必要的。吉林省長春市夏天的雷雨天氣比較常見，輸電線路跳閘比較頻繁，對電力系統的正常運行具有很大的影響。如何對輸電線路實施有效的防雷措施。顯得尤為重要。本文結合吉林省長春市的高壓輸電線路的防雷情況，重點分析高壓輸電線路的防雷技術措施。

1 高壓輸電線路遭受雷擊的原因及危害分析

1.1 高壓輸電線路遭受雷擊的原因

在一般情況下，高壓輸電線路往往會設置在空曠地區，且選擇的高空架設的結構，這樣的結構有著較高的高度，繼而也就更加容易遭受雷電襲擊。同時，高壓輸電線路其直徑較粗，以承載住較高電壓的輸電供應，其內部相應的金屬材料較多，相較于中低壓的輸電線路而言，其所遭雷電擊中的概率將更大。雷電對于高壓電線所產生的沖擊波力度之大，勢必對于相應的供電設備、通訊設備等造成非常嚴重的破壞。

1.2 高壓輸電線路遭受雷擊后的影響及危害

高壓輸電線路在遭受雷擊之后，極易出現短路現象，這樣也就會對線路的正常運輸造成影響，使得供電工作的開展難以正常進行。雖然雷電對于高壓輸電線路所發生的電擊作用時間一般情況下都很短暫，但是在這一短暫的過程中便已影響到了輸電線路的正常化送電，進而由于雷電作用后而產生的高電壓對于供電的設備造成了不同程度的破壞，反映于人民的生活當中即為停電事故的出現，進而影響到人們的正常生活、工作情況。

2 高壓輸電線路的防雷技術措施

雷電現象是一種自然現象，其具有一定的災害性，對高壓輸電線路的正常運行具有至關重要的影響。本文主要結合2016年長春市實施的輸電線路防雷改造工程，提出相關措施。

2.1 避雷線的架設

在進行高壓輸電線路的防雷保護措施時，最基本、最有效的措施是架設避雷線。避雷線的作用主要表現在以下幾個方面：

（1）當輸電線路遭到雷擊時，能夠將過電壓由避雷線釋放到大地，保護輸電線路的安全運行；

（2）能夠有效的進行分流，減少雷擊時流經桿塔金屬部分的電流，保護桿塔；

（3）保護輸電線路的電壓。根據國內外高壓輸電線路避雷線架設的使用情況，避雷線的使用效果與輸電線路電壓有很大的關系，當輸電線路電壓越高，雷擊時其避雷線的效果越明顯。

2.2 選擇合理的輸電線路走向

在對高壓輸電線路的防雷技術進行研究分析時，應該結合國內外關于雷電多發區的調查結果，在進行高壓輸電線路設計時，盡可能的減少或是避免輸電線路經過雷電多發區，并采取科學合理的防雷措施，對雷電多發區的輸電線路進行重點保護，最大程度的減少因雷電引起的安全事故。

2.3 在容易遭受雷擊的輸電線段架設耦合地線

在高壓輸電線路的防雷措施中，將接地線安裝在容易遭受雷擊的輸電線段的下方，在很大程度上能夠保障高壓輸電線路的安全運行，對電力系統運行的安全性、穩定性和可靠性具有重要意義。在進行耦合地線的架設安裝時，通常根據架設線位置的不同，可以分為兩種，一種是直掛式架設，主要是在輸電線路的下方進行耦合地線的架設，對于地線的保護方面的作用也比較明顯；另一種是側面架設，主要是在輸電線路的兩側進行耦合地線的架設。在高壓輸電線路的防雷措施中，耦合地線的主要作用是對雷擊過程中產生的電流進行快速的分流，以保護輸電線路的正常運行。

2.4 降低桿塔接地電阻

降低桿塔接地電阻與高壓輸電線路的耐雷程度具有一定的關系，當桿塔接地電阻變大時，輸電線路的耐雷程度就會降低；當桿塔接地電阻變小時，輸電線路的耐雷程度就會提高。在實際的高壓輸電線路的防雷措施中，運用較小的桿塔接地電阻時，還需要對當地的氣候條件、地形特征等進行綜合分析，選擇合適的地網型式在降低桿塔接地電阻的防雷措施中，首先，設計時接閃的避雷線應盡量考慮采用小角度或負角保護，以減少雷電對設備的繞擊，其次是保證外接引流線、接地體有足夠的泄流截面，第三是盡量選擇單極深埋垂直接地，以增加泄流容積，同時盡量避免使用水平加多根短樁式復合接地網；最后，對一些土壤電阻比較大的地區，可以適當的使用一些物理降阻劑，以增加接地體面積和改善周邊土壤電阻率，這樣有利于迅速降低設備外過電壓和快速的將雷電流傳至大地。

2.5 防雷技術的創新化表現

輸電線路的防雷處理需要對新型輸電結構進行重視，國內外開始大力研究新型輸電線路桿塔結構，它通過兩根避雷線進行加裝。這樣就用7平行系統替代了過去5平行系統，這種結構可以更好的對雷電流進行分流，雷電過電壓的強度得到了削弱，輸電線路的防雷性能得到有效改善，有著較好的抗繞擊效果。增加了百分之十到二十之間的桿塔高度，對于單回線路的綜合投資，還是比較理想的。二是保護間隙：國內還沒有得到普遍的應用，僅僅將其應用到220kV及以下電壓等級并且防雷存在著難度的線路上。

3 結束語

綜上所述，雷擊也會對電氣設備產生巨大的破壞。為了降低雷電襲擊所給電氣設備帶來的危害，為此，需要從雷電襲擊的產生途徑出發來對雷擊危害加深認識。對可能造成雷擊的因素全面考慮。要大力研究防雷理論，通過對不同類型技術手段的研究與創新，促使我國系統設備的質量得到提升，確保高壓輸電線路能夠實現正常運行，以此來讓電力系統的發展得以又快又好。

參考文獻

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作者單位

吉林省水利水電勘測設計研究院 吉林省長春市 130021