雷电对输电线路的危害及防雷措施

[摘 要]本文阐述了雷电对输电线路的危害，探讨了输电线路防雷的工作重点，提出了输电线路防雷保护措施。

[关键词]输电线路 危害 工作重点 防雷措施

中图分类号：TM 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0279-01

雷击输电线引发的问题是输电线路安全隐患中比较常见的问题之一，输电线路受到雷击的影响概率是因地而异的。防雷工作是一项长期艰巨的任务，要系统考虑防雷工作。因此，如何切实有效地制定及改善输电线路的防雷措施，从而降低线路雷击跳闸率，是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。

1、雷电对输电线路的危害

雷电对输电线路安全运行危害极大，常常造成绝缘子闪络事故，特别在山区、交通不便的地区，给巡视、查找故障增加不少困难。高海拔地区因特殊的地理位置，雷电时常伴有瞬间大风与急雨，极大的风速常常造成高大树木倒落导线上、输电线振动、横向碰击和倒杆断线的发生。如对这些现象处理不及时的话，就会造成电力事故，严重时会危机人们生命财产的安全。电网中的事故以输电线路的故障占大部分，输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大，尤其是在山区输电线路中，线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的，据运行记录，架空输电线路的供电故障一半是雷电引起的，所以防止雷击跳闸可大大降低输电线路的故障，进而降低电网中事故的发生频率。经多年摸索，我国的输电线路防雷基本形成了一系列行之有效的常规防雷方法，如降低接地电阻、架设避雷线、安装自动重合闸等，但是对于一些山区线路，雷害十分频繁，降低接地电阻又极其困难，而且费用高、工作量大，效果也受到一定的限制；为此，防雷的重点就必须放在雷击跳闸事故上。

2、输电线路防雷的工作重点

2.1 技术要求统一。对一些高土壤和大跨越式的输电线路的防雷保护，要加强技术手段应用。有的地区大跨越式杆高超过40米与接地电阻之间产生一定的矛盾，不利于防雷保护，因此要改进接地线的长度和接地线根数以及接地线延伸等方式，降低塔杆的接地电阻。

2.2 采用针对性措施。许多地区雷击现象严重，发生事故频繁。因此，针对这些地区的防雷措施要对输电线路耐雷击强弱进行分析，如输电线路大跨越式、架空线路、输电线路之间的大档距或是大高差等问题。结合这些特点详细制定防雷技术措施，针对这些频发区域加强防雷设定的管理。

2.3 明确管理目标并及时消除雷击隐患。关于输电线路防雷措施的加强和改进，首先需要工作人员明确管理目标和重点保护区域。对线路比较复杂、雷击现象频繁或是人群比较集中的地方进行重点防雷措施的保护，安装防雷设备的前要对当地环境条件做以准确的分析。防雷措施的整改是一项系统的工程，各个环节的测定和维护都需要严格的把关，如地质土壤，要考虑到接地装置。

2.4 测试方式要规范。现在防雷措施的研究和改进已是电力行业积极讨论的重点问题，因此采用比较新型的防雷技术很必要。传统使用的电阻检测仪器和技术都比较落后，这方面的改造以及事故发生分析是测试方式改进的重要内容。组织人员在检测过程中积极采用新型的测试设备或仪器，准确、可靠测量出接地电阻在雷电能力脂肪中存在的不足。

3、输电线路防雷保护措施

3.1 安装线路型避雷器。线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。当输电线路采取降低杆塔接地电阻、架设避雷线、提高线路绝缘水平等各种综合防雷措施后，还仍不能减少雷击对输电线路安全运行的影响时，采用线路型避雷器能提高线路杆塔的耐雷水平，能有效地解决绕击雷对线路造成影响及高土壤电阻率的线路杆塔防雷问题。

3.2 安装架空地线避雷针。通过在架空地线上合理装设防绕击避雷针，有效地增强其屏蔽性能和引雷作用，将可能遭受的绕击转化为反击加以控制，大幅度降低雷击故障跳闸率。在架空地线上合理装设防绕击避雷针，可有效地增强其屏蔽性能和引雷作用，将可能遭受的绕击控制转化为反击，大幅度降低雷击故障跳闸率。

3.3 采用中性点非有效接地方式。在电力系统中，中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，能够自动消除雷击造成的大多数单相接地故障，避免相间短路或者跳闸问题。在两相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相类似于一条避雷线，从而提高了分流作用和对未闪络相的耦合作用，使降低了未闪络相绝缘上的电压，有效的增加了线路的抗击雷击水平。

3.4 装设自动重合闸装置。在线路上加设自动重合闸装置也可以有效的降低线路的雷击率。在线路上加设自动重合闸装置的则能够快速的恢复电力供应。线路绝缘的自恢复性能，能够使雷击导致的闪络事故在线路跳闸后自动消除。输电线路受到雷电袭击时，一旦绝缘子出现闪络就会造成线路跳闸，而安装自动重合闸装置的安装能够有效地降低输电线路遭受雷击的几率，因而这种自动重合闸装置能够有效的消除线路的瞬时性故障，降低雷击跳闸造成的停电现象。

3.5 采用不平衡绝缘方式。随着同杆塔架设双回线路的不断出现，当普通的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。其原理是两回路的绝缘子片数不同，遇到雷击情况时，绝缘子片数少的一回路先闪络，闪络后的导线相当于避雷线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，保持连续供电。

3.6 减小外边相避雷线的保护角或者采用负角保护。在以往进行防雷设计时，只要求遵照规程规定满足杆塔避雷线保护角的要求就行了，忽略了山坡对防雷保护角的影响，则造成了杆塔防雷保护角不能满足防雷设计的实际要求，增加了线路闪络次数，影响了电网安全运行。针对山区运行线路容易受绕击的情况，建议采用有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效保护角，以便设计时针对保护角偏大情况采取相应措施减少雷电绕击概率。

3.7加强雷电监测。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统，雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时，雷电定位系统能准确定位雷击杆塔，帮助巡线人员及时查找故障点，大大节省巡线人员的故障巡视时间，使线路及时恢复供电，确保线路的供电可靠性。同时，通过对雷电定位系统的统计分析，能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据，为做好防雷工作提供保证。

3.8 装设接地装置和降低杆塔接地电阻。接地装置的架设是另一种有效避免架空输电线路遭受雷击事故措施。对于一般高度的杆塔来说，减小杆塔冲击接地电阻值是提高线路抗雷水平，减少雷击跳闸率的有效措施。平原地带的杆塔，一方面，每一根杆塔都配备了与避雷线连接的接地装置，从而提高输电线路防雷的实用性、安全性和可靠性，另一方面，要采用逐段改造线路的方式，利用邻近杆塔接地连接，有效的减小相邻杆塔的接地电阻，同时可以延伸杆塔到周边土壤电阻率较低的地方；对于山区地段的塔杆，在四个杆塔的底部要用井加降阻剂或较长辐射地线，加大土壤与地线的接触面积，进而有效的降低电阻率，完成输电线路的防雷保护。

4、结束语

输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率。在确定线路防雷的方式时，应综合考虑系统的运行方式、线路电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件，并参考当地原有线路的运行经验，经过技术经济比较，采取合理的保护措施， 能够减少输电线路雷击跳闸故障率，提高供电质量，确保输电线路安全稳定运行。

参考文献

[1] 丁颂声.浅谈高压输电线路的防雷[J].科技资讯，2009

[2] 李继华.浅论输电线路受雷击原因与防雷技术应用[J].广东科技，2010

作者简介

贾杰，男，汉族，大学本科，1973年出生，电气工程师，现从事电力企业输配电线路管理工作。