電力輸電線路的防雷擊技術分析

王瀚

摘要：架空輸電線路架設在空曠的戶外，線路長度漫長，很多處于易于遭受雷擊的山坡等惡劣地理位置，同時也有很多處于雷暴多發區域，因此，架空輸電線路經常遭受雷擊事件，很容易發生雷擊跳閘故障，影響供電可靠性。本文對輸電線路事故原因進行了分析，并提出了防雷措施。

關鍵詞：輸電線路;雷擊;防雷

1輸電線路雷擊跳閘的危害

在日常運行過程中，架空輸電線路的安全穩定運行會受到雷擊的影響，雷擊也會造成絕緣子和其它電力設備的損壞，電力設備的損壞和雷擊造成的跳閘故障都將給供電企業帶來損失。早期的輸變電工程建設過程中，預防雷擊主要只考慮到絕緣子的性能要求，但是在當今時代，強調的是供電可靠性和堅強智能電網，對于輸變電設備的整體的防雷保護的要求，將會更加嚴格，差異化的防雷措施正在越來越多的運用在輸變電設備上，能夠有效的預防雷擊對于架空輸電線路的危害。

2輸電線路事故原因分析

（一）輸電線路絕緣配置不到位

絕緣裝置是為了避免輸電線路中產生電流回流。如果絕緣裝置配備不到位，甚至失去效用，容易發生跳閘現象。絕緣裝置一般使用周期較長，老化現象較嚴重，一旦遭受雷擊，會造成非常嚴重的電力事故，且修復周期較長，造成的損失較大。

（二）雷直擊桿塔故障

由于架空輸電線路的日常運行維護的需要，在長長的線路走廊中，經常會跨越低壓線路、通訊線路、公路、江河、樹木等，需要將桿塔建設的盡量高一些，這樣有利于日常的運行穩定性和安全性。桿塔的高度比較高，又獨立的聳立在荒野上，很容易遭受到雷擊現象。當雷電擊中桿塔，并且瞬間擊穿絕緣子時，就會造成單相接地的線路跳閘故障。

（三）雷電繞擊

雷電繞擊是指雷電繞開避雷設施直接擊中在導線上的情況。雷電繞擊一般發生在空曠地帶或是線路結構復雜部位。雷擊之后，電流向兩側傳導經過瓷瓶串，引發瓷瓶串閃爍。雷電繞擊會給輸電線路造成極大的損害，為降低甚至避免雷電繞擊對線路的影響，在進行500kV輸電線路設計時，應該綜合考慮繞擊率及實際的情況，根據相關參數進行防雷設置。

（四）球形雷

球形雷出現的次數比較少還不規則，關于球形雷的相關資料也不夠齊全，研究人員對其出現的原理觀點還不一致;除此之外，球形雷還可以通過煙囪、門或窗等進入室內，會導致人們的生活安全受到重要威脅。

3輸電線路的防雷措施

（一）整體防雷系統

由于輸電線路屬于一個整體，一個地方出現問題，都會對其它地方造成影響，這就需要做好相應的防雷措施，從全局出發，對防雷措施進行規劃，確保防雷措施可以全面覆蓋到整個輸電線路。就整體情況來說，在輸電線路外部可以采取安裝避雷針和接閃器等措施，防止輸電線路和其它的線纜配電箱等設施被雷電直接擊中，從而引發火災或者其它安全事故。除此之外，在建筑物內部需要做好浪涌吸收保護器、共享接地系統和電磁屏蔽等子輸電系統，借助這些子系統，可以將建筑物中的浪涌電流和浪涌電壓放于大地，還可以控制鉗位控制在相應的范圍之內，從而保護電氣設備。需要從全局上做好防雷規劃，做好內外覆蓋，從而使得防雷措施更加可靠、科學。

（二）使用避雷設備

避雷線、避雷針的架設是一種常見而有效的避雷手段。其最主要的作用是避免了落雷對輸電線路的直接沖擊。避雷線能通過引導的手段直接將落雷引入地下，避免落雷對建筑和輸電線路造成傷害。同時，在其引導雷電的同時可以將雷電分流弱化，減少其對輸電線路的沖擊，能夠有效地降低桿頂部的電位。根據相關規定在進行500kV及以上輸電線路規劃和建設時，必須架設避雷線。架空地線，即避雷線可以避免雷電直接擊中輸電線路，對雷擊電流進行分流，減小雷擊威脅，耦合導線，降低雷擊時絕緣子兩端的電壓，屏蔽感應雷，減少感應雷對輸電線路的影響。除此之外，架空地線還可以作為通信線路進行使用，可實現一線多用，節約資源。

（三）降低桿塔接地電阻

降低桿塔接地電阻對于防范雷擊有著重要的意義，在線路桿塔的絕緣電阻高的情況下，雷擊桿塔時，桿塔頂部電位更大，絕緣子將會承受更大的電壓，更容易被擊穿，但是在線路桿塔的絕緣電阻小的情況下，雷擊桿塔時，桿塔頂部電位更小，絕緣子將會承受更小的電壓，不容易被擊穿。降低絕緣電阻有多種方法，比如延長接地體長度，增加接地體的埋入深度，使用新型石墨烯接地體，使用降阻劑等，都可以有效降低接地電阻。

由于架空輸電線路所處地理位置復雜，很多地區的土質為絕緣電阻較高的地質條件，采用降低桿塔絕緣電阻的方法，對于防范雷擊危害是一種可行的方案。對于較高電壓等級的架空輸電線路、處于雷暴多發區的線路桿塔、重要輸電通道的線路桿塔，采用降低桿塔絕緣電阻的方法，來預防雷擊故障，可以作為一種較好的方法。

（四）加強維護，提高輸電線路的絕緣水平

輸電線路架設完成后，需對輸電線路加強維護，特別是對絕緣子的維護，包括定期檢測和更換老化、失去絕緣能力的絕緣子。絕緣子一直處于交變電場中，隨著時間的推移會慢慢失去絕緣性，進而使絕緣子的分布電壓降低甚至變為零。絕緣子的絕緣性降低，輸電線路的絕緣性也會隨之降低，容易出現閃絡事故。為提高輸電線路的耐雷能力，需專門人員定期檢查和更換絕緣子。

（五）架設耦合地線

在接地電阻較高的線路上，主要應用架設耦合地線，從而使得線路的反擊耐雷水平提高的同時，還可以使得反擊跳閘概率降低。根據相應的調查結果顯示，在雷擊性能改善結果相同的情況下，使用耦合地線的費用是增加絕緣的4.5倍左右;因此，相比其它方法，使用耦合地線的費用比較高，這種方法的性價比比較低，可以使用其它方法的情況下，盡量使用其它方法。

4結論

對輸電線路進行防雷工作是一項持續時間比較長的任務[5]，僅僅采取上述措施不一定能全部解決雷擊問題，需要不斷創新防雷技術，應用新的防雷方法，從而切實提高輸電線路的安全。

參考文獻：

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