高压输电线路雷击跳闸问题分析

高压输电线路雷击跳闸问题分析

发表时间：2019-06-21T10:19:36.750Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：冯洋杨文宁

[导读] 摘要：如今，为了有效确保电力供应的稳定性以及安全性，电力企业都加大了自身的综合管理能力，并且运用了一系列多元化的控制措施来确保电力系统的安全生产。

（国网新疆电力有限公司哈密供电公司新疆哈密市 839000）

摘要：如今，为了有效确保电力供应的稳定性以及安全性，电力企业都加大了自身的综合管理能力，并且运用了一系列多元化的控制措施来确保电力系统的安全生产。但是，在高压输电线路中仍然存在比较严重的雷击跳闸故障，相关电力工作者必须对其产生的原因进行全面分析，并采取有效的解决措施，确保电力传输的安全性和稳定性。鉴于此，本文就高压输电线路雷击跳闸问题展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：高压输电线路；雷击跳闸；解决办法

1.高压输电线路雷击跳闸问题的产生

1.1雷击现象的产生

雷击现象是导致电力供应存在安全风险的重要自然因素之一。不仅会导致输电线路出现绝缘子闪络问题，而且给后期的线路维护检修制造了巨大困难。常见的高压输电线路雷击跳闸主要有以下两种方式：（1）直击雷：就是在雷雨天气，雷与地面的某个单元之间形成了较为强烈的放电现象，导致处于两者之间的物体受到几百万伏电压的影响，出现融化等现象。往往在实际生活中，直击雷会与设置在塔顶的避雷装置，产生较强烈的放电现象，并导致瓷瓶出现闪络的问题。（2）环绕雷：和直击雷不同的是，其在发生放电过程中，不会通过塔顶的避雷装置，而是直接与高压输电线路发生直接的放电，尤其是一些较为空旷的平原地带，环绕雷经常发生。当高压输电线路发生雷击现象时，如果输电线路距离地面的高度不超过20米时，可以通过计算公式计算其每年单位公里可能出现的雷击次数：N=R×10H/1000×100×T 次/100km*a。该公式中用一年中出现雷雨天气的平均时间代表T，高压输电线路距离地面的高度代表H，雷电与大地之间的放电密度代表R。

1.2环绕雷相关因素分析

为了对高压输电线路雷击跳闸的原因进行一步分析，通过对其进行模拟实验，对环绕雷形成的原因进行了分析计算，发现高压输电线路的杆塔高度、地形地貌、架空线路的高度以及导线的保护角度都可能引发环绕雷的发生。例如相同区域相同绝缘配置的情况，高压输电线路的杆塔越高，其耐雷水平也就越低。主要是因为导线距离地面的距离较远，地面所起到的屏蔽作用不断降低，环绕雷对高压输电线路产生的破坏也就越大。尤其是山区的高压输电线路雷击问题，为了降低产生环绕雷的几率，必须采用3倍以上平地高压输电线路的控制手段，加大对输电线路大跨度、高度差的控制。

2.解决高压输电线路雷击跳闸问题的有效对策

根据高压输电线路实际应用情况，在整个过程中需要了解实际情况，确定合适的应对措施。如下：

2.1提前设置避雷架

根据高压输电线路的实际设计要求，在实施阶段需要了解避雷线的分流类型。根据电压值和电流设计的要求等，在雷电流分开引导设计中，进行导线预设。结合导线耦合作用和其他方面内容，在设计阶段了解电压值，线路电压值越高，避雷线作用越明显。此外避雷线造价比较低，在高压线路设计的阶段，进行可行性分析。

2.2避雷器的运用

避雷器的设计符合要求，一般情况下，线路型的设计符合要求。根据实际设计模式，优点在于容量大、重量轻和体积小的特点，根据避雷器的实际设计概况以及保护范围等提前设计，进行大面积使用，提升稳定性。

2.3避雷线跳脱以泄流

避雷线的雷电引流设计符合要求，一般情况下在构架分析的阶段，达到泄流的作用。一般情况下，在后续设计阶段，如果不能满足设计要求，容易出现通道堵塞的现象。一般情况下，高压输电线路的后续设计需要明确内容，只有做好线路预设，才能提升可行性。

2.4设施接地设计

接地设计的目的是对已经收集的电流进行引入处理，一般情况下为了避免出现雷电反应或者其他异常现象，要确保接地设计符合要求。一般情况下，为了保证安全，在后续设计中需要明确概况。

3.高压输电线路防雷保护与绝缘配合

3.1避雷线

（1）考虑到线路电压超过110kV，且处在雷击频繁发生的地区，所以装设两根避雷线。对辖区内单根避雷线进行改造，是现阶段必须尽快解决的实际问题。实践表明，当本地区高压输电线路采用双根避雷线后，并将保护角控制在20°以内，可有效防止雷击跳闸。可见，在雷击频繁发生的地区，采用单改双的措施是十分有效，应坚决予以实施。（2）当线路采用双根避雷线时，其对边导线提供的保护角必须满足规程的要求：当电压为110kV时，保护角不能超过25°；当电压为220kV时，保护角不能超过20°；对于大跨越杆段，其保护角应控制在15°以内。（3）对于地区内经常受到雷击破坏的杆塔，需要取消地线间隙，保证避雷线直接通过杆塔实现接地，从而保证泻放能力。（4）在线路终端布置的杆塔，其架空地线需要借助变电站构架和地网实现相连。（5）如果地区内高压输电线路的避雷线遭到锈蚀，或运行时间超过15a，则要在检查确认的基础上立即予以更换。

3.2杆塔

该地区杆塔防雷方面应注意以下问题：（1）不允许继续将拉线作为杆塔的接地引下线，尽早开展全面改造，进行地网的敷设。（2）对采用钢芯进行接地的杆塔，需要更改成在外部进行单独敷设的引下线，线路为镀锌钢绞线，在表面进行热镀锌，截面根据热稳定要求进行选择。

3.3接地装置

（1）对高压输电线路而言，其耐雷水平受杆塔接地电阻影响，两者成反比关系，具体如表1所示。由表1可以看出，随着电压等级的不断升高，接地电阻所起到的作用明显增大。考虑到地区内土壤电阻率相对较高，需进行土壤置换，也可对地网形式进行更换。处于雷击

频繁发生地区的杆塔，其接地电阻不能超过10Ω。不再使用降阻剂。针对那些已经使用了降阻剂的，需要尽快进行更换。雷雨季节到来之前，采用规程确定的方法对接地电阻进行测量。

表1线路耐雷水平和杆塔接地电阻之间的关系

（2）对于接地装置的实际埋深，应达到0.6m以上，利用截面满足要求的引下线，对其表面做防腐处理。根据规程的要求执行开挖检查和管理制度。主要对装置的实际埋深等进行测量，如果不合格，要立即进行整改。

（3）在降低接地电阻的同时，还要保证地网、地线和引下线之间可靠连接。

（4）采用自动重合闸措施，并保证其正常运行。

（5）构建并完善防雷管理制度与规程，对日常防雷工作进行规范，不断提高防雷保护意识与技术水平、管理水平。

结语

综上所述，在对高压输电线路雷击跳闸问题进行防治过程中，应当结合当地的实际情况，对地形地貌、土壤电阻以及高压输电线路的线路设计等进行综合考虑，选取相对适宜的防雷设计，达到提高整个高压输电线路耐雷水平的目的。此外，相关工作者还应当提高自身专业能力，积极引入先进的科学技术，利用新技术和新材料降低雷击对高压输电线路造成的破坏，保障电力供应的稳定性和安全性，推动电力行业的可持续发展。

参考文献：

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[2]李崇屹.高压输电线路雷击跳闸问题研究[J].企业技术开发，2016，35（14）：89-90.

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