高压输电线路防雷保护的问题探析

高压输电线路防雷保护的问题探析

改革开放以来，我国的国民经济和科技飞速发展，大量人口涌入城市导致城镇不断扩张，各大工业也像雨后春笋般不断涌现，人们对电力也越来越依赖。而发电厂发出的电，并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方，满足更多的需要。这些电不能直接通过普通的电线传输出去，而是要用高压输电线路传送的。但是高压输电线路由于承受着高度电压，所以很容易遭受雷击，文章就高压输电线路遭受雷击的原因，在保护过程中容易出现的问题和防护措施做出了详细的阐述，希望可以对大家有所帮助。

标签：高压输电线；保护；雷击；问题；措施

随着电力事业的发展，电网规模日益庞大。而高压输电线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，其中最为严重的就是雷闪袭击。雷击会大大降低高压输电线路的绝缘强度和供电的可靠性，严重时甚至造成停电事故。所以，供电企业必须要不断探索和加强高压输电线路得防雷技术，并在设计、运行和维护中加以运用，以便减少高压输电线路发生雷击事故的概率。

1 高压输电线路发生雷击事故的原因

作者认为，高压输电线路发生雷击事故的原因主要有两个。第一，由于与地下输电线路相比较，架空线路建设成本低，施工周期短，易于检修维护。因此，架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式，分布十分的广泛。但是由于这种架空输电线路大多采用金属材料建成，这就很容易导致直击雷或感应雷在架空线路或在空中金属管道上产生沿线路或管道的两个方向迅速传播的高压冲击波，也就被雷电冲击波从供电线路入侵，并且瞬间造成1000V以上的高压电，直接影响了供电系统的使用。虽然，架空输电线路配备有专门的避雷线，但是这些避雷线反应速度比较慢，残压非常高，不能对雷电冲击波造成有效的阻止，从而导致了供电设备和通信设备的损坏。第二，由于雷云放电的原因，让高压电经过线路杆塔并且形成通电道具，从而使得高压输电线路得绝缘线路损坏，让雷电长驱直入，这也是造成雷击事故的最主要因素。雷电发生时通常产生电荷，底层为阴电，顶层为阳电，而且还在地面产生阳电荷，如影随形地跟着云移动。所以，雷击和接地保护装置的关系也十分密切。

2 高压输电线路防雷保护的问题

2.1 杆塔问题

杆塔是架空配电线路中的基本设备之一，按所用材质可分为木杆、水泥杆和金属杆三种。目前，杆塔是防雷保护存在的最大隐患之一。由于杆塔多由钢材或钢筋混凝土制成，是架空输电线路的主要支撑结构，一旦发生雷击，雷电冲击波就会通过水泥杆内部的钢芯，让水泥杆发生爆裂。特别是使用时间较长的杆塔，这些杆塔是用拉线作为地下引线的，雷电通过拉线导致拉线发热从而导致强度下

降，最终造成倒杆的现象。

2.2 避雷线保护角

避雷线的保护范围通常以避雷线和外侧导线间连线与垂直线的夹角，即保护角表示。保护角一般不大于二十五度，保护角越小，保护越可靠。五百千伏及以上送电线路，应全线装设双避雷线，且输电线路愈高，保护角愈小（有时小于二十度）。在山区高雷区，甚至可以采用负保护角。二百二到三百三千伏线路，同样应全线装设双避雷线，一般杆塔上避雷线对导线的保护角为二十度到三十度。一百一千伏线路，一般沿全线装设避雷线，在雷电特别强烈地区采用双避雷线。在少雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不沿线架设避雷线，但杆塔仍应逐基础接地。

2.3 接地装置

接地装置也称接地一体化装置：把电气设备或其他物件和地之间构成电气连接的设备。与大地直接接触实现电气连接的金属物体为接地极。高压输电线路的接地装置存在问题主要有两种：即地网腐蚀和电网降阻。如果接地装置在输电区使得降阻剂达到了四百六十四基，经过一段时间的运行以后，就会迅速的被腐蚀，少则三年多则五年就会完全断裂。在开挖过程中，地网腐蚀度达到了百分之五十，接地装置在零到四十厘米腐蚀较为严重。

3 高压输电线路防雷保护措施

3.1 降低线路接地阻值

现如今，我国大部分高压输电线路采用双全地线，或者只采用一根地线或者光缆保护，这会对高压输电线路有一定的防雷作用。减少线路的接地阻值，可以提升线路的防雷水平，并且降低线路受雷击而跳闸的概率。因此，要确保接地线和电阻的可靠性和地线的接触性能，并定时对地下阻值进行探测，确保电阻的合格率。

3.2 架设避雷线

避雷线是铁质的，避雷针是铜质（也可以是银质的），避雷针顶端向天，避雷线连接避雷网埋地，避雷线连接避雷针，雷雨季节，雷电从天空从避雷针进入避雷线直至埋地的避雷网，架设避雷线是高压输电线路的基本防雷保障。避雷线可以遮住导线让其免受雷电直击，使雷尽量落在避雷线本身上，并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置让雷电分流，使雷电流流入大地，降低对输电线路的影响。对避雷线进行架设的过程中，要按照规定，保证避雷线保护角度的同时也不能忽略山体斜坡对保护角的影响。高压输电线路有时候容易遭受绕击现象，对此可以充分利用屏蔽角的公式，来计算出有效的校验杆塔保护角，尽量减少发生雷电绕击的情况发生。有时候雷电直击杆塔或避雷线，在杆塔和输电线路间的电压会超过绝缘子串的抗电强度，绝缘子串也将闪络，而造成雷击事故。这

种情况通常用降低杆塔接地电阻的办法，来减少这类事故。

4 结束语

高压输电线路的防雷保护问题一直是一个比较艰苦的任务，防雷保护应该充分被重视起来，成为线路运行维护的重中之重。供电企业要特别注重上述提到的保护角，杆塔和接地装置存在的隐患，结合线路的重要程度，和输电线路经过区域的雷电活跃程度，采取具有针对性并且科学安全的防雷保护措施，确保供电的稳定性。作者相信，随着国家科技的不断进步，这些问题都会迎刃而解，让我国的电力事业更上一层楼。

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作者简介：辛崇（1988-），男，辽宁省锦州市人，工作单位：国网辽宁省电力有限公司检修分公司，职务：送电线路工，研究方向：高压输电线路。