高压输电线路和变电站雷电防护的现状与发展

【摘 要】综述了国内外各种防雷研究成果：分析了架设避雷线、降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器等常规输电线路防雷措施的特点及局限性，介绍了新型输电线路结构、防雷保护间隙、可控放电避雷针等输电线路防雷新技术；论述了变电站直击雷防护和进线段保护的具体措施，以及站内重要电气设备如变压器、断路器、电抗器等的防雷保护，探讨了变电站接地网的降阻技术。指出输电线路和变电站的防雷是一个综合性课题，在防雷工程实践中，根据技术经济比较设计最适宜的综合防雷保护方案，以及进一步研究和完善适合于特殊地理环境的防雷新技术是今后的两个主要研究方向。

【关键词】输电线路 变电站 防雷措施

雷电波沿着输电线路侵入变电站，就会对变电站设备构成巨大威胁。变电站是电力系统的枢纽，站内的变压器等主要电气设备的内绝缘大多没有恢复能力，一旦雷击损坏，有可能造成大面积停电，给生产和生活带来重大损失和影响。目前世界范围内由于雷电波侵入变电站而引起开关设备闪络甚至爆炸的事件接连发生，我国华南和华东地区的变电站及电厂也发生了数次由于雷击引起的开关闪络和爆炸事件。因此，如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施，已经成为确保电力系统安全、可靠、 稳定运行的重要工作之一。

1当前高压输电线路和变电站雷电防护

电力是现代社会发展不可或缺的资源，对社会生产和人们日常生活产生了巨大影响。雷电是威胁着电力输送安全最大的威胁。作为一种自然现象，雷电的产生有一种不可抗性。高压输电线路和变电站是电力输送的重要设备，雷电防护工作是极为重要的。

1.1高压输电线路的防雷措施

高压输电线路由于雷击而产生损坏，影响到正常的电力供应，是由于高压输电线路常常铺设于高处。作为重要的电力输送设备，可以很大程度上极大提高输电电压，但同时会更容易遭受雷击。因此，就需要采取一定的雷电防护措施，以避免由于雷击而产生电力事故。当前高压输电线路的避雷措施主要有避雷设备的使用、将高压输电线路铺设在不易遭受雷击的路径以及有效降低高压输电杆塔的接地电阻等。避雷设备的使用主要有架设避雷线路，其作用是在高压输电线路遭受雷击时，有效地进行电流分流，一部分电流流经避雷线路，避免过大的电流给输电线路造成破坏。避雷线路还具有一定的电压屏蔽功能，使输电线路产生极小的感应电压，使雷电难以感应，很大程度上避免了雷击。

1.2变电站的雷电防护措施

变电站是电力系统的核心，是电力输送的枢纽。变电站是极容易遭受雷击的电力设备，且产生的破坏的影响是巨大的。雷电直接击中设备时，避雷针的应用是极为必要的，合理安置避雷针装置，雷电电流会通过避雷针流入地下，避免强电流直接流入变电站设备造成破坏。而雷电通过变电站线路流入变电站系统造成破坏，仅仅靠避雷针导出是不够的。而是需要在变电站输电线路上安装多个避雷器，科学合理地进行安排，以达到最佳避雷效果。另外，在变电站进电线路上安装避雷器或者架设避雷线路，有效地进行雷电分流，从线路上隔绝雷电电流的入侵。

2高压输电线路和变电站雷电防护的发展前景

随着时代的发展和进步，高压输电线路和变电站对于雷电防护的要求已经不满足于当前的现状，而是需要更深一步的改进和完善。为了适应当前电力系统的发展要求，新的雷电防护举措已经开始得以应用。高压输电线路已经将原来的五平行线结构增设为七平行线结构，形成更好的避雷效果。对避雷针设备加以改进，使其能够对雷电的高强度电流进行控制，形成可控放电，其避雷效果十分良好，是值得推广的新型避雷设备。而变电站设备开始应用可以产生电磁场的微电子设备，合理的应用该设备，可以在变电站输电设备形成有效的电磁屏蔽，降低雷电的感知，有效避免雷击。除此之外，还有多种雷电防护办法得以开发和应用，高压输电线路和变电站雷电防护得到了十分良好的发展。多种雷电防护措施有着不一样的雷电防护效果，需要科学合理的进行应用。根据自然环境、地理地势以及雷电的特点对雷电防护措施加以完善，未来电力系统雷电防护将走向新的高度。要阻断雷电波侵入变电站，保护电气设备不受损坏，在临近变电站的一段线路上要架设避雷线，从而对雷电波起到一定的分流作用，使雷电电流强度处于电气设备绝缘的承受范围内。一般来说，变电站内微电子设备受雷电的干扰主要来自于雷电电流产生的瞬变电磁场，因此，要采用适当的电磁屏蔽措施以防止电磁干扰，此外为防止设备由于瞬间过电压造成的故障，要在微电子系统的关键部位安装过电压保护器以及浪涌吸收器等等。

3结语

由于雷电活动的随机性、分散性而使落雷地点和雷电参数等难以掌握，因而难以全面而科学地分析雷击线路跳闸事故，并提出相应的解决方法。在确定高压输电线路和变电站的防雷方案时，全面考虑输电线路和变电站的重要程度，系统运行方式，所处地区雷电活动的强弱，地形地貌的特点及土壤电阻率的低等条件，根据技术经济比较的结果，因地制宜，采取合理的综合防雷保护措施，是今后防雷保护的一个主要研究方向；对于很多地理位置特殊的输电线路，如山区、农村旷野、高原地区，地形地势复杂，雷电活动频繁，易于发生雷击，进一步研究和完善适合于特殊地理环境的防雷新技术是防雷保护的又一主要研究方向。

参考文献：

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