高压输电线路的防雷技术 雷雨

高压输电线路的防雷技术雷雨

摘要：随着经济的快速发展，人们用电量的增加，电网规模的扩大，使得高压

输电线路的分布范围十分广泛。由于高压输电线路的正常运行对电力系统供电的

安全性、稳定性和可靠性具有十分重要的影响。因此，进行高压输电线路的防雷

技术探究是十分有必要的。云南省6月至10月的雷雨天气比较常见，输电线路

跳闸比较频繁，对电力系统的正常运行具有很大的影响。如何对输电线路实施有

效的防雷措施。显得尤为重要。

关键词：高压；输电线路；防雷技术

一、高压输电线路遭受雷击的原因及危害分析

（一）高压输电线路遭受雷击的原因

在一般情况下，高压输电线路往往会设置在空旷地区，且选择的高空架设的

结构，这样的结构有着较高的高度，继而也就更加容易遭受雷电袭击。同时，高

压输电线路其直径较粗，以承载住较高电压的输电供应，其内部相应的金属材料

较多，相较于中低压的输电线路而言，其所遭雷电击中的概率将更大。雷电对于

高压电线所产生的冲击波力度之大，势必对于相应的供电设备、通讯设备等造成

非常严重的破坏。

（二）高压输电线路遭受雷击后的影响及危害

高压输电线路在遭受雷击之后，极易出现短路现象，这样也就会对线路的正

常运行造成影响，使得供电工作的开展难以正常进行。虽然雷电对于高压输电线

路所发生的电击作用时间一般情况下都很短暂，但是在这一短暂的过程中便已影

响到了输电线路的正常化送电，进而由于雷电作用后而产生的高电压对于供电的

设备造成了不同程度的破坏，反映于人民的生活当中即为停电事故的出现，进而

影响到人们的正常生活、工作情况。

二、高压输电线路的防雷技术措施

（一）选择正确的线路走向

雷电天气往往没有规律可循，但是根据工作经验，也能够总结出哪些地势更

容易遭受雷击，这样的地区被称为“易击区”，如：山区的风口地带、茂密的森林、大型水库、河谷以及峡谷的顺风地区等；同时，部分地区土壤中电阻率极易产生

突变，引发雷电攻击。因此，架空输电线路选择架设方向时，应该尽量避开以上

地区，并加强防雷保护措施，以此来减少高压输电线路遭受雷击事故的发生。

（二）避雷线的架设

在进行高压输电线路的防雷保护措施时，最基本、最有效的措施是架设避雷线。避雷线的作用主要表现在以下几个方面：（1）当输电线路遭到雷击时，能

够将过电压由避雷线释放到大地，保护输电线路的安全运行；（2）能够有效的

进行分流，减少雷击时流经杆塔金属部分的电流，保护杆塔；（3）保护输电线

路的电压。根据国内外高压输电线路避雷线架设的使用情况，避雷线的使用效果

与输电线路电压有很大的关系，当输电线路电压越高，雷击时其避雷线的效果越

明显。

（三）安装避雷线和避雷器

架设输电线路过程中选择安装避雷线和避雷器后，如发生雷击现象，避雷线

能够将雷击产生的部分电流传送到临近的杆塔当中，少数没有被转移的电流也能

够通过杆塔流入到地下。当雷电流超过一定值时，雷电流可以通过避雷器进行分流，将雷电流分流电传送到临近的杆塔之中。通过实际情况来看，避雷器分流能

力明显强于避雷线。因为分流的耦合作用可以提高导线电位，保证了绝缘子不会

发生闪络效应，同时避雷器也具有控制电位的作用。架设高压输电线过程中会选

择在容易受到雷击地区安装避雷器，但是应考虑实际地形以及相关经验进行合理

使用。

（四）安装避雷针

输电线路防雷措施中常被使用的方法就是安装避雷针，避雷针能有效减小线

路遭受雷击后受到的损伤。但避雷针在输电线路的防雷中仍有弊端，避雷针本身

就是通过引雷再进行消除雷电，这就增加了输电线受雷击可能性；同时避雷针可

以保护线路遭受雷击的范围较小，国内外专业人士针对这个问题进行了反复的实

验研究，仍无法确认保护范围的有关数值。参考避雷针侧面遭受雷击以及雷电绕

击的实际案例分析，也无法计算出避雷针确切保护范围。避雷针本身就有引雷作用，因此增加了雷击次数，避雷针将雷电引过来后将雷电流引入大地，这个过程

当中就由导线中运动的电子产生磁场，进而产生过电压，其变化速度随着电流变

化速度成正比，而随着雷击距离而成反比。因此避雷针自身的保护装置无法对电

磁感应以及电磁干扰起到屏蔽作用，致使部分设备出现各种损坏。

（五）安装垂直地极

土壤当中如果电阻率较高，也容易遭受雷击，为了改变这一现象，可以使用

垂直地极来进行补救。具体安装方法就是在杆塔的四周安装一定数量的垂直地极，埋设深度为0.6m，对于水泥杆塔来说，垂直地极可以安装在距离杆塔4m远的地方。对于铁塔来说，垂直地极可以安装在距离杆塔6m远的地方。与此同时，垂

直地极安装前一定要通过圆钢或者是角钢的处理，将地极与地极的距离固定在

4～6m的距离，计算好相应的深度和距离后，能够更好地发挥地极散流的作用，

减少雷击对输电线路带来的危害。

（六）加强线路的绝缘

沿线架设高压输电线路时，部分地区会使用大跨越的高杆塔，但是随着杆塔

高度增加，遭受雷击的可能性也会增加。一旦高杆塔受到雷击，顶部的电位就会

很高，同时过电压也会随之增加。所以，高杆塔遭受绕击雷可能性增加，可有效

控制因雷击导致的跳闸情况，选择在杆塔顶部增加绝缘子片或者是有效绝缘子长度，并在合理范围内扩大跨越档导线和地线之间的距离，也能够提升线路的绝缘

效果。

（七）降低杆塔接地电阻

降低杆塔接地电阻与高压输电线路的耐雷程度具有一定的关系，当杆塔接地

电阻变大时，输电线路的耐雷程度就会降低；当杆塔接地电阻变小时，输电线路

的耐雷程度就会提高。在实际的高压输电线路的防雷措施中，运用较小的杆塔接

地电阻时，还需要对当地的气候条件、地形特征等进行综合分析，选择合适的地

网型式在降低杆塔接地电阻的防雷措施中，首先，设计时接闪的避雷线应尽量考

虑采用小角度或负角保护，以减少雷电对设备的绕击，其次是保证外接引流线、

接地体有足够的泄流截面，第三是尽量选择单极深埋垂直接地，以增加泄流容积，同时尽量避免使用水平加多根短桩式复合接地网；最后，对一些土壤电阻比较大

的地区，可以适当的使用一些物理降阻剂，以增加接地体面积和改善周边土壤电

阻率，这样有利于迅速降低设备外过电压和快速的将雷电流传至大地。

（八）防雷技术的创新化表现

输电线路的防雷处理需要对新型输电结构进行重视，国内外开始大力研究新

型输电线路杆塔结构，它通过两根避雷线进行加装。这样就用7平行系统替代了