输电线路的综合防雷技术分析 刘海龙

输电线路的综合防雷技术分析刘海龙

发表时间：2019-06-13T09:21:08.663Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：刘海龙

[导读] 摘要：输电线路作为电力系统的重要组成部分，直接影响到电网的安全、稳定运行。

（内蒙古电力（集团）有限责任公司鄂尔多斯电业局内蒙古鄂尔多斯 017000）

摘要：输电线路作为电力系统的重要组成部分，直接影响到电网的安全、稳定运行。随着电网的发展，输电线路遭受雷击而引起的事故时有发生，尤其是在雷雨季节，输电线路会不同程度的遭受雷击，严重威胁到电力系统的安全运行，电力部门必须引起高度重视，以实际情况为出发点，综合考虑多种因素，采取行之有效的输电线路的防雷措施，切实将防雷保护工作落到实处。

关键词：输电线路；防雷；措施

引言

因雷电不受控制，输电线路保护工程较为复杂，且雷击跳闸极易造成线路跳闸，因此做好防雷工作，必须系统个部门协商合作，综合考虑输电线路跳闸的多方因素，采取综合防护措施，在实际运行中采取合理的方式给予保护，及时检测维护线路设备，降低输电线路雷击跳闸率，提高线路安全水平，为人民生产生活正常运行提供保障。

一、雷电对于输电线路的危害

雷电现象是生活中常见的自然现象，一般发生在容易下雨的季节，所以在夏季最容易发生雷电事故。雷电现象的发生随着地理位置的变化出现频率也会不一样，在赤道附近最容易发生雷电现象，然后发生的频率向南北极处递减。大多数人知道的常识是，雷电现象容易发生在高层建筑上或是带有尖端的建筑物上，其实输电线路也经常受到雷电现象的破坏。雷电对于输电线路的危害主要体现在三个方面。首先是雷电现象发生时，伴有严重的高热效应，所以当雷电击打在输电线路上时，会瞬间产生数值非常大的电流甚至可达数十万，这样高的电流值会使得输电线路的温度上升到一个很高的数值，当达到金属融化点时，输电线路中的金属导线就会融化，甚至引发输电线路杆塔的倒塌，这对于输电线路的危害显然是致命的，直接导致电力系统瘫痪。第二个方面就是来自于雷电现象的高压效应，雷电的电压值可以达到十万伏特以上，当雷电击发生在输电线路时，如此高的电压可以直接使得输电线路发生短路、跳闸甚至烧坏变压器，对于电气设备和金属导线的伤害都是非常巨大的，严重的情况就是引起火灾，造成人身安全和财产安全的巨大损失。除此之外就是雷电现象发生时伴随的电磁感应现象，这些电磁感应会使得输电线路形成电磁场，间接导致输电线路的电流增大，和高热效应的危害结合在一起，对输电线路的危害更是大大提高，甚至被损坏的输电线路都无法修复。因此，在输电线路中应用防雷技术可以说是非常有必要的。

二、输电线路的防雷措施分析

由于输电线路遭受雷击而引发的事故，对电力系统的安全、稳定运行造成严重威胁，所以，迫切需要加强线路的防雷保护。以下就常见的输电线路的防雷措施进行探讨、分析。

2.1安装避雷线

加强输电线路的防雷保护，其中最为有效的措施就是架设避雷线。避雷线可以有效防止雷电直击导线，避免线路绝缘受到过电压的严重破坏而引发事故。当雷击输电线路时，电流可以通过避雷线经接地引线导入大地，使线路免受损坏。此外，避雷线还可以起到分流、耦合、屏蔽的作用。所谓的分流作用是指减小杆塔电流，降低塔顶电位；耦合作用主要体现在通过与导线进行耦合来减小线路绝缘子电压；避雷线对导线的屏蔽作用可以使导线上的感应电压降低。一般来说，线路电压愈高，避雷线的防雷效果就越明显。

2.2改造线路杆塔接地装置

输电线路分布较为广泛，且常年运行于荒郊野外，很容易受气候、环境等因素的影响，接地网极易遭受不同程度的锈蚀或破坏。为了确保接地网的完好，需要从以下几个方面着手：1）定期组织有关人员对杆塔接地电阻、土壤电阻率进行检测，对其接地装置进行认真检查，以确保接地装置的完好性。2）尤其要做好重点地段的防雷工作，对雷击重点区域的线路进行接地电阻测量，根据测量结果对雷击活动频发的杆塔接地装置进行重点改造。此外，对于变电站终端及连续5基杆塔接地电阻不合格者应进行重点改造，采取有针对性的措施，使接地电阻得以降低。3）对输电线路接地下线被盗严重的地段，应采用扁钢作引下线进行改造，充分保证杆塔接地的可靠性。4）为确保线路杆塔接地电阻合格，要从实际情况出发，因地制宜，对不同的地形、地质、土壤结构情况可采取垂直、环形和水平复合接地体进行改造。5）对于土壤电阻率较高的杆塔接地网，宜采用土壤电阻率较低的土进行埋设，或是采取延伸接地，通过将接地网引到土壤电阻率较低的地方进行接地，最终达到降低接地电阻的目的。

2.3安装接闪器

接闪器是安装在塔杆顶端的一种防雷保护装置，通过对雷电流的吸引良好的削弱雷电流能力，减少了雷电绕击线路跳闸的风险，也能起到良好的防雷保护效果。特别在高雷暴日地区，山区等空旷地段线路全部塔杆安装接闪器，可大幅降低雷击线路跳闸率。

2.4设耦合架空地线

当降低杆塔接地电阻难度较大时，可采用架设耦合地线的方法，即在导线下方架设地线。其防雷机理是通过加强避雷线和导线之间的耦合，降低线路绝缘上的过电压，并且还可以对杆塔的雷电电流起到分流作用，有效提高输电线路的耐雷水平，降低雷击故障。对山区输电线路来说，由于受雷击而引起的跳闸、停电事故较多，采用架设耦合地线的方法可以收到很好的效果。

2.5更换合成绝缘子

对于雷电活动频繁的地区，由于绝缘子污染严重，从而使杆塔的绝缘水平受到限制，为此，可以将瓷绝缘子更换成合成绝缘子，这样一来，不仅可以增强其绝缘强度，还可以大大提高输电线路的耐雷水平，从很大程度上减少雷击事故。

2.6安装线路避雷器

安装线路避雷器可以起到很好的防雷效果，其工作原理是：当输电线路遭受雷击时，一部分雷电流过避雷线流到其他杆塔，另一部分通过杆塔流入大地。当雷击过电压超过一定幅值时，避雷器动作，对雷电流进行分流，为其提供低阻抗回路，使雷电流最终通过回路流入大地，对线路电压的升高起到有效抑制作用，从而为线路和设备的安全提供了有力保障。对于雷击活动强烈的地区，采用安装线路避雷器来防雷，可以有效提高线路的耐雷水平，减少雷击事故。

三、结语

随着电力行业的发展，输电线路的重要性渐渐凸显出来，减少雷电事故对于输电线路的危害问题是我们发展道路上必须要面对的一个