防雷技術在輸電線路設計的應用

羅平

摘要：雷電天氣高發期，也是雷擊事故的多發期，輸電線路和設備最是容易遭受雷擊影響，給人民群眾生命財產帶來了無法挽回的損失。只有掌握科學的防雷技能，才能夠有效避免雷擊帶來的危害，為電力事業的發展保駕護航。

關鍵詞：防雷;輸電線路;成因與影響;防護措施

防雷技術在輸電線路設計中的應用，對線路安全、電力發展有著極其重要的意義。從科學有效的評估研究開始，到防止雷害影響輸電線路的安全運行，應全面做好線路預警、巡檢管理工作，確保電網的安全可靠運行。更應該加快輸電線路防雷綜合整治工作，加強對防雷工作的組織領導。輸電線路防雷整治的重點應放在110千伏以上的線路和遭受雷擊比較嚴重的區域進行，主要包括桿塔接地電阻綜合降阻、安裝線路避雷器、安裝阻尼式防擾擊避雷針和塔頭防繞擊避雷針等具體措施，應針對每個防雷薄弱點制定詳細的防雷整治計劃和推進時間表。

一、雷擊事故對輸電線路的影響

輸電線路和設備的安裝通常都在室外，最是容易受到自然環境的影響，相較于輸電線路而言，雷擊產生的影響是最直接而且危害性是最大的。發生雷擊活動時，產生的強電流和輸電線路連接時，使電網出現嚴重故障，對輸電安全造成極大的影響與破壞。根據我國以往電網故障類型分析，在多雷、土壤電阻率過高、地形復雜的山區，發生跳閘的概率比較高，由雷擊引發的事故次數，占到高壓線路運行總跳閘次數的10～70%，給我國的電力發展造成了不可挽回的經濟損失[1]。

二、引發雷擊危害形成的原因

雷擊也稱為大氣過電壓，分為直擊雷過電壓和感應雷過電壓兩種類型。它的發生原因是因為雷云在放電時產生的過電壓，通過線路作為放電載體，從而導致線路的絕緣體被擊穿。雷擊時通常要建立一個放電泄流通道，使大地感應電荷和雷云中的異種電荷互相連通。因此，輸電線路中接地裝置的完好性，直接關系到輸電線路的安全性，避免其遭受雷擊的危害。

110千伏以上的輸電線路發生雷擊故障時，大部分是因為直擊雷導致的，同時還與接地裝置的完好性，也有著非常直接的關系。直擊雷可以分為反擊和繞擊兩種類型，對輸電線路的安全運行會造成很大威脅。所以我們必須清楚的認識到雷擊發生屬性，準確的辨認出引發雷擊的原因，實現良好的防雷效果。

三、輸電線路設計中的防雷措施

輸電線路防雷工作是電力系統防雷工作的重要環節。比較常用的防雷改進措施有：架設避雷線、安裝避雷針、加強線路絕緣、采用查絕緣方式、裝設耦合地線、升高避雷線、減小保護角度、裝設消雷器及預放電棒與負角保護針等措施。解決線路的雷害問題，要從實際出發，因地制宜綜合治理。

1、架設避雷線、安裝避雷器

在輸電線路中架設避雷線，是防止雷電直接擊中目標的最基本和最有效方法。還可以將雷電擊中桿塔時的電流進行分流處理，減小輸電線路絕緣子的電壓，降低輸電線路上的雷擊頻率。避雷器不做密集安裝，僅用作線路上雷電過電壓過大或絕緣薄弱點的防雷保護，能免除線路的沖擊閃絡，將建弧率降為零。

架設避雷線不能夠將雷電帶來的影響完全消除，這時候我們可以使用安裝避雷器的方法，將雷電流泄放到大地。從而可以有效的防止線路電壓過大，真正意義上做到了對輸電線路及設備的保障作用。

在絕緣導線桿塔上安裝防雷裝置，將絕緣導線高電位引至防雷裝置處，并在支柱和橫擔之間形成一個空氣間隙。當雷擊產生過后，電壓穿過空氣間隙形成固定弧根進行燃燒，釋放雷電過電壓能量，從而保護絕緣導線[2]。

2、減小桿塔接地電阻、架設耦合接地線

可在一定程度上降低雷擊桿塔時的電位升高情況，這項工作應該和架設避雷線同時進行，配合實施。如果地網接受到的阻值過大，我們可以采取相應的措施，將地網型號加大或者是不設限的增加地網。

實施低桿塔接地電阻有困難的時候，就應該采取架設耦合地線的工作，就是通常所說的在導線的下方再架設一條地線。這樣做可有效的加強避雷線與導線之間相互的耦合性，降低線路絕緣體上面的過電壓，并且做到分流雷電電流。

3、安裝自動跳閘、自動重合閘裝置

為了避免線路落雷時雙回路同時閃絡跳閘，造成完全停電的嚴重局面，通常的防雷措施都不能滿足要求。安裝自動跳閘裝置，使雷擊線路中絕緣水平較低的線路首先跳閘，保護了其他線路。由于線路絕緣具有自恢復功能，大多數雷擊造成的沖擊、閃絡和工頻電弧，在線路跳閘后能迅速去電離，不會發生永久性的損壞，雷擊過后線路自動重合閘，其效果安全可靠性更高。

4、加強絕緣

采用不平衡絕緣的方式，選擇在雷電活動比較強烈的地段，或者是跨越度較大的進線段，采取增加絕緣子片數的方法防止雷擊。因為這些區域存在有頻繁的雷擊活動，塔頂的電位也比較高，受到雷擊的概率就會增大。通過適當增加絕緣子片數，增大導線和避雷線之間的距離，才能更好的提升絕緣性能。

增加桿塔支柱或橫擔的絕緣等級來做封堵，從而大幅度提高線路的耐雷水平，降低線路的建弧率，可基本避免雷擊斷線事故發生。這種方式往往會增加工程造價和施工難度，具有一定的局限性，可以將瓷絕緣子更換為復合絕緣子，從而提高絕緣線路的絕緣水平與等級[3]。5、加強雷電監測

110千伏以上的輸電線路應增加雷電定位系統，進行全方位、全自動、實時掌控的雷電監測任務。因遭受雷擊出現線路跳閘，雷電定位系統就可以快速的檢測到被雷擊中的部位，準確定位后，幫助尋線管理人員及時、快速的查找到故障發生點。即節省了故障巡視時間、檢查時間，又為線路完好、恢復供電、增強線路的供電安全性和可靠性，提供了保障基礎。雷電定位系統還可以對雷電發生的一切情況進行統計分析，使相關工作人員可以迅速準確的掌握雷電活動的特性規律，搜集整理出來的數據，為做好輸電線路防雷擊工作提供了科學依據。

總結

選擇先進的、經濟的、安全的防雷措施，可有效的保證輸電線路的防雷電災害發生，也是供電可靠性保障的重要手段。輸電線路防雷的重要性我們不能忽視，應對輸電線路防雷存在的隱患及時查明、及時改進，開展輸電線路的移交巡視工作，建立運檢責任體系，做到線路明確責任到人，完成對輸電線路的防雷排險工作。

參考文獻：

[1]王磊.防雷技術在輸電線路設計的應用[J].內蒙古石油化工，2020，46（12）：106-107.

[2]李笑怡.防雷技術在輸電線路設計的應用[J].集成電路應用，2020，37（01）：70-71.

[3]侯濤.防雷技術在輸電線路設計中的應用研究[J].科技創新導報，2019，16（26）：31-32.