送電線路運行中的防雷措施探討

袁博 袁林

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。隨著科技的發展，電力已成為最重要的資源之一，如何保證電力的供應對于國民經濟發展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。雷電如果擊中送電線路，則會導致線路跳閘或本體受損，影響持續供電，送電線路桿塔的接地裝置的良好可靠對送電線路的防雷至關重要，特別是對送電線路的耐雷水平影響較大。良好的接地裝置，不但可以減少由于雷電擊中送電線路而引起的跳閘次數，還可以有效保護變電站內電氣設備的安全運行，進一步保障電力系統持續、可靠供電。本文就送電線路運行中的防雷措施展開探討。

關鍵詞：送電線路;防雷;措施

引言

隨著國民經濟的發展與電力需求的不斷增長，電力生產的安全問題也越來越突出。對于送電線路來講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。因此，尋求更有效的線路防雷保護措施迫在眉睫。

1雷電對送電線路破壞的原理

高壓送電線路故障的最大自然因素之一是雷電。眾所周知，雷電活動能產生熱電效應和磁場效應強度，會產生很強的機械損傷，在高壓送電線路暴露的荒野特別容易受到電磁輻射的影響，對我們而言造成了很大危害。當前電子設備集成的電壓非常高，它們被廣泛應用于電力系統的運行中。高度集成的電子設備受雷電電磁脈沖是非常敏感的。當送電線路雷擊過后，電磁波會超載，由于集成電路的高靈敏度性，變電站運行設備引線損壞感應敏感器件，這就會使電源監控系統保護設備產生跳閘，送電設備就會造成錯誤操作。對現在變電站送電網絡產生巨大破壞。送電線路被雷擊也被稱為大氣的過壓，分為直接雷擊過壓和雷電感應壓兩種類型。其原因是當放電雷電產生過壓時，以放電線桿為載體，引線絕緣被擊穿。通過建立雷電放電通道，異構電荷引起的電荷和地球交換引起的電荷在云中，所以它被雷電擊中接地的裝置還是完好的。當送電線路雷電感應電壓達到400kV，絕緣電壓值在35kV以下會造成很大的威脅，雷電對110kV及以上的線路絕緣并沒有多大的威脅。

2雷擊跳閘的原因

送電線路受到雷電襲擊的情況主要同如下因素存在聯系：線路絕緣子存在的放電電壓、架空地線以及接地電阻與雷電流強度。送電線路應用的防雷措施存在具體明確的針對性，鑒于此，對送電線路進行規劃設計階段，制定防雷措施時應對送電線路存在的雷擊跳閘原因進行了解與掌握。（1）送電線路繞擊現象。送電線路的安全穩定運行以及各項試驗與實際檢測可知，雷電繞擊率的影響因素眾多，其中包括避雷線對邊導線保護角以及地形條件與桿塔實際高度等。山區地形條件下，送電線路繞擊率明顯更高，因此設計時勢必會存在高度跨度相差較大的檔距，這也成為耐雷能力較弱的部分;部分地區雷電現象頻發，導致部分線路受到雷擊情況較為嚴重。（2）送電線路反擊現象。桿塔、頂端位置、避雷線受到雷擊情況時，雷電電流經過塔身與接地裝置，桿塔存在電壓逐漸變大，并位于相導線部分產生感應過電壓。若增大桿塔電位與相導線過電壓合成的電位差明顯大于送電線路絕緣閃絡電壓值，導線同桿塔即會出現閃絡情況，并稱為反擊閃絡。

3送電線路的防雷措施

3.1架設避雷線

架設避雷線是輸電線路防雷保護的最基本和最有效的措施。避雷線的主要作用是防止雷直擊導線，同時還具有以下作用：分流作用，以減小流經桿塔的雷電流，從而降低塔頂電位;通過對導線的藕合作用可以減小線路絕緣子的電壓;對導線的屏蔽作用還可以降低導線上的感應過電壓。通常來說，線路電壓愈高，采用避雷線的效果愈好，而且避雷線在線路造價中所占的比重也愈低（一般不超過線路的總造價的10%）。因此規程規定，220kV及以上電壓等級的輸電線路應全線架設避雷線，110kV線路一般也應全線架設避雷線。為了提高避雷線對導線的屏蔽效果，保證雷電不致繞過避雷線而直接命中導線，應當減小繞擊率。避雷線對邊導線的保護角應做得小一些，一般采用20°～30°。220kV及330kV雙避雷線線路應做到200左右，500kV及以上的超高壓、特高壓線路都架設雙避雷線，保護角在15°及以下。

3.2在線路上安裝避雷器

應用高壓送電的線路避雷器。因為避雷器的安裝造成桿塔與導線之間的電位差高于避雷器電壓時，避雷器就會起到分流作用，確保絕緣子不出現閃絡。在雷擊跳閘頻繁的送電線路中進行選擇性的安裝避雷器。線路避雷器主要有：（1）無間隙型。避雷器直接連接導線，它延續了電站型避雷器，具備可靠的吸收沖擊能量，沒有放電延時、串聯間隙在運行過程中的電壓及操作電壓不動作，避雷器處在完全不帶電狀態，清除電氣老化的問題;串聯間隙上下電極呈現垂直狀態，穩定放電和極小分散性的優點。（2）帶串聯間隙型，導線借助空氣間隙連接避雷器，在雷電流的作用下才經受工頻電壓作用，具備運行時間長及可靠性高等優勢。通常應用帶串聯間隙型，因為間隙具備隔離作用，避雷器不用承受運行電壓，不用考慮長期運行電壓中出現的老化問題，且避雷器的故障不會影響線路正常運行。

3.3減小接地電阻

桿塔接地電阻增加的主要因素包括：（1）接地體發生腐蝕現象，特別是山區環境酸性土壤或是風化土壤情況下，較易產生化學反應腐蝕，連接點位置腐蝕情況最為嚴重。（2）山坡坡帶位置，雨水沖刷作用導致水土流失對線路穩定性造成影響。（3）外力形式造成破壞，接地引下線或是接地體出現丟失情況或是遭到外力破壞。接地電阻同耐雷能力存在反比關系，參考土壤電阻率，最大程度減小接地電阻，成為提升耐雷能力的重要方式。具體措施包括：（1）對線路測試不符標準接地電阻做出全面仔細的再次檢測，對土壤電阻率做出檢測。（2）對檢查不符標準的桿塔放射線進行開挖，進行合理鋪設，對接地線進行合格連接。然后，對未設置接地引線的桿塔進行焊接，地接地電阻進行再次測試，對不符標準桿塔進行再次建設。（3）對設置接地電阻但不符標準桿塔，添加降阻模塊采取優化升級處理。

3.4加強監測工作

應用雷電定位系統，能夠在送電線路受到雷擊過程中更好的確定故障地地點，來幫助工作人員及時的解決維修問題，同時減低工作強度及時間。及時恢復供電確保了送電線路的正常運行。同時為分析雷電事故、雷電規律及特點等提供了準確的數據。為送電線路的防雷措施實施奠定良好開端及保證。

結語

為降低雷電災害事故產生，設計階段需對送電線路途經地區的自然情況、地形條件、雷電現象、土壤電阻率等情況做出充分的了解與掌握，并按照已經架設送電線路穩定運行的實際經驗等，采取對比的方式選取科學合理高效的防雷措施，增強送電線路防雷能力。雷電是較為復雜且隨機性較高的自然現象，需電力各個部門進行緊密協作配合，避免雷電災害事故發生的頻發，提升送電線路穩定運行的可靠性。

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