高壓輸電線路的綜合防雷措施分析

嚴肅

（西寧寧光工程咨詢有限公司，西寧 530000）

1 引言

隨著我國電力網絡建設規模的不斷擴大，輸電線路的復雜程度在逐漸提高，其在運行過程中很容易出現故障問題，尤其是雷擊問題，電力企業需要加強對高壓輸電線路雷擊問題的研究，制訂綜合防雷措施，降低輸電線路出現故障的概率。

2 雷電對高壓輸電線路的影響

雷電是伴隨著強對流過程發生的一種災害性天氣現象，具有發生頻次多、范圍廣、危害嚴重、社會影響大等特點，嚴重威脅著電力的安全生產。長期以來，雷擊引起的輸電線路跳閘事件頻繁發生，對電網的安全穩定運行構成了極大的威脅，尤其是在山區、土壤電阻率高、地形復雜的地區，雷擊輸電線路引起的事故率更高。隨著對操作過電壓的深入研究，以及保護設備性能的提高和保護措施的不斷完善，操作過電壓水平已降至安全水平以下，雷害已成為影響高壓輸電線路安全運行的主要因素。雷電對高壓輸電線路的影響主要體現在以下幾個方面。

2.1 直擊雷的影響

直擊雷指的是，在沒有采取相應的防雷措施或防雷措施不到位的情況下，雷電會直接對高壓輸電線路產生電擊，雷擊會對高壓輸電線路產生較大的危害。例如，雷電直接擊中桿塔后，會引起很高的過電壓，稱之為雷電過電壓，這種過電壓沿導線最終侵入變電站設備內部，使整條輸電線路無法正常運行，影響局部地區電網的正常運行。

2.2 感應雷的影響

雷云經過高壓輸電線路所在區域時會產生放電現象，進而形成電磁感應現象，對高壓輸電線路造成危害。但是，通常情況下，對于 35kV 以下的線路的危害較大，而對于高壓輸電線路的危害則較小。

2.3 雷電沖擊波的影響

雷電沖擊波和直擊雷以及感應雷相比較，具有一定的突發性，高壓輸電線路一旦遭遇雷電沖擊波，會產生使其無法承受的高壓，進而對輸電線路造成較為嚴重的沖擊和破壞，引發輸電線路故障問題，最終導致高壓輸電線路無法正常運行[1]。

3 我國高壓輸電線路防雷工作中的問題

3.1 選用的絕緣子不合理

我國電力企業在高壓輸電線路防雷工作中，存在的主要問題是絕緣子的不合理選用。較為常見的是絕緣子結構高度不能滿足正常運行時雷電過電壓間隙，這類問題主要發生在建設時間較早的老舊輸電線路中，由于老舊線路耐雷水平低，這類線路在平時運行時無故障，一旦發生雷擊，線路將立刻發生停電事故，尤其在雷電高發區，這類事故發生更加頻繁，存在較多的安全隱患，威脅著人們的生命財產安全。

3.2 接地裝置的腐蝕問題

為了提高輸電線路的安全性，我國電力企業通常會設置接地裝置，但是，接地裝置在實際使用過程中極易出現腐蝕問題。例如，地網的腐蝕問題以及地網降阻時造成的接地裝置腐蝕問題。具體解釋為：在高壓輸電區域范圍內，一旦采用的接地裝置的降阻劑達到一定的比例，隨著使用時間的推移，接地裝置會出現較大規模的腐蝕現象，根據相關調查資料顯示，在使用 3～5年以后，接地裝置甚至會出現由于生銹而導致的斷裂現象，且地網腐蝕程度都較為嚴重。

3.3 地線的問題

隨著雷害天氣的增多以及電力建設標準的提高，老舊線路的防雷措施已經無法滿足現行的運行要求，從而引發的雷擊事故也逐漸增多。主要原因包括：（1）線路保護角不滿足現行規范。地線的架設角度對架空導線的保護作用有較大的影響，如果架設的角度過大，會降低架空地線的防繞性；如果架設的角度偏小，也會影響其作用的發揮。按照 GB 50545—2010《110～750kV 架空輸電線路設計規范》的要求，不同輸電線路應滿足以下要求：對于單回路，330kV 及以下線路的保護角不宜大于 15°，500～750kV 線路的保護角不大于 10°；對于同塔雙回及多回路，110kV 線路的保護角不宜大于 10°，220kV及以上線路的保護角均不宜大于 0°；單地線線路不宜大于25°；重覆冰線路的保護角可適當加大。（2）對于雷害頻繁發生的地區，可在該區段的線路桿塔上加裝線路避雷器，尤其是對于單地線輸電線路或沒有地線的輸電線路，可作為局部區域的防雷措施之一。（3）在重污穢地區，隨著運行時間的增加，地線本身也易出現腐蝕現象，從而降低其防雷效用[2]。

4 高壓輸電線路的綜合防雷措施

4.1 高壓輸電線路的防雷措施

隨著我國高壓輸電線路工程技術的飛速發展，對高壓輸電線路的防雷工作也提出了更高標準的要求，這就需要電力企業采取綜合有效的防雷措施，具體可以從以下5個方面入手：（1）降低塔桿的高度和塔頂的電位，進而降低實際接電電阻，提高輸電線路的防雷水平；（2）不斷提高高壓輸電線路的絕緣配合水平，進而加強對輸電線路的絕緣保護；（3）調整保護間隙，通過利用電弧閃絡加強對絕緣子的保護，進而避免輸電線路被雷電擊中；（4）增設防雷裝置，如避雷針等，提高輸電線路的防雷屏蔽能力；（5）在重污穢和重腐蝕地區選用新型耐腐蝕的地線，以提高地線使用年限，延長防雷效果。

4.2 加強對高壓輸電線路的有效監控

電力企業需要加強對高壓輸電線路的有效監控：（1）加強對高壓輸電線路的負重檢測，主要包含對惡劣天氣下的輸電線路的檢測，避免出現由于高壓輸電線路負載過重而導致的故障現象；（2）加強對高壓輸電線路的弧擺以及風擺的監控，降低風力和風向對輸電線路的影響；（3）加強對絕緣子泄漏電流的監控，檢查絕緣子的性能，保證其充分發揮作用；（4）加強對雷擊的導線位置的監測，避免出現后續的重復排查工作，提高防雷工作的效率；（5）加強對高壓輸電線路塔桿線路的監測，避免出現人為破壞。

4.3 加強高壓輸電線路檢修工作

加強高壓輸電線路檢修工作，可以采取以下措施：（1）對雷害故障發生較為頻繁的地區，采取常態化監測，對頻繁發生雷擊的桿塔采取針對性的防雷措施；（2）加強常態化的運維檢修工作，在日常運維檢修過程中對線路產生的問題早發現，早排除；（3）加強對帶電工作的推廣，從而促進帶電作業標準化進度[3]。

5 結語

總而言之，高壓輸電線路是電力系統的重要組成部分，其運行穩定性和安全性直接影響著整個電網的運行穩定性。電力企業需要加強對高壓輸電線路防雷工作的重視，研究綜合防雷措施，提高電網運行的可靠性。