输电线路的防雷保护及措施探讨

输电线路的防雷保护及措施探讨

输电线路作为电网中重要的组成部分，其能否正常运行，直接关系到电网的安全和稳定性。特别是在当前经济发展过程中，对电能需求不断加大的情况下，更需要确保输电线路安全、可靠的运行，实现电能稳定的供应。文章从雷击导致输电线路跳闸的类型入手，对输电线路防雷保护方面存在的主要问题进行了分析，并进一步对输电线路防雷保护及具体防雷措施进行了具体的阐述。

标签：雷击；输电线路；防雷；保护；措施

前言

目前输电线路在运行过程中，对其运行的安全性影响的因素较多，而这其中雷击是非常重要的安全隐患之一，极易导致线路出现跳闸故障，特别是在山区，输电线路更易受到雷电的袭击，从而给安全运行带来较大的影响。所以需要对输电线路中存在的问题进行分析，提出切实有效的保护措施，确保输电线路能够安全稳定的运行。

1 雷击导致输电线路跳闸的类型

1.1 绕击跳闸

绕击跳闸在输电线路上发生的较为频繁，由于在输电线路上都架有架空的避雷针线，所以发生绕击跳闸的故障点通常都处于垂直排列的中相和上相，或是水平排列的边相。由于输电线路所处的位置较为特殊，所以即使是安装了合格的接地电阻，但一些较小的雷击电能也极作用到输电线路上，导致绕击现象的发生。

1.2 反击跳闸

导致反击跳闸故障发生时，多数情况下都是由于接地电阻不合格所导致的，这种故障多发生在35kv～220kv的输电线路中，容易发生故障的相线多为垂直排列的中相和下相，也有发生在水平排列的中相位置的，通常故障点为多基多项或是一基多项点为主。

1.3 感应雷击跳闸

这种故障多发生在35kv之下等级的输电线路中，由于这类线路都没有进行架空避雷针线，所以故障相多以垂直分布的上相或是水平排列的变相为主，故障点也以一基多相或是单相的方式存在，此故障发生时，与是否有合格的接地电阻并没有多大的关系，只有雷击故障较大，都极易导致雷击跳闸故障的发生。

2 输电线路防雷保护方面存在的主要问题

2.1 雷击活动复杂、随机性大

雷电的发生由于具有较大的随机性，而且也较为复杂，无法进行准确预报和进行测量，这样就导致不能准确的对每次雷击参数进行准确的测量，从而导致输电线路的闪络类型无法进行正确的判断。

2.2 输电线路设计水平亟待提高

目前在进行输电线路设计时，由于设计水平的差异，再加之不同级别和地区在设计时缺乏有相关因素的考虑，从而导致设计存在较大的缺陷，特别是在设计信息的提供上，存在着较大的随意性，这样就导致一旦遇到雷电天气，则极易导致雷击跳闸事故的发生。

2.3 接触点焊接质量较低

由于多种原因导致输电线路施工过程中对水平接地体的一些接头存在焊接缺陷，导致跳闸故障经常发生。

2.4 接地电阻普遍较高

接地电阻偏高给输电线路的安全运行造成了严重的威胁，成为了导致输电线路安全稳定运行的一个重大隐患。这主要是由于接地装置在多年的运行过程中没有得到有效的修缮和维护，腐蚀严重而导致的。

3 输电线路防雷保护

3.1 装设自动重合闸。由于雷击造成的闪络多数能在跳闸后自行恢复绝缘性能，所以重合闸成功率较高。重合闸装置作为线路防雷的一项重要措施，可有效地保证雷击跳闸后的供电可靠性。

3.2 采用消弧线圈接地方式。对于雷电活动强烈，接地电阻又难以降低的地区，可采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，绝大多数的单相闪络着雷接地故障能被消弧线圈所消除。而在两相或三相着雷时，雷击引起第一相导线闪络并不会造成跳闸，闪络后的导线相当于地线，增加了耦合作用，使未闪络相绝缘子串上的电压下降，从而提高了耐雷水平。

3.3 加装氧化锌避雷器。这种方法造价高，效果最好，可以防止各种过电压，但避雷器本身需要定期检查试验，运行成本较高，对于交通不便的地方不适宜，一般用于35kv线路。

3.4 采用不平衡绝缘方式。在同杆架设的双回线路中，当采用常规的防雷措施不能满足要求时，还可以采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率。雷击时，绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络以保证继

续供电。

3.5 适当增加线路的绝缘配置，降低建弧率。这种方法投资巨大，施工工作量也大，涉及对导线弧垂的调整。

3.6 架设偶合地线。在降低杆塔接地电阻有困难时，可以采用在导线下方架设地线的措施，其作用是增加避雷线与导线间的耦合作用，以降低绝缘子串上的电压。

3.7 加装可控放电避雷针。该装置以缓慢变化的小电流上行雷闪放电形式泄放雷云电荷，从而避免强烈的下行雷闪放电。这种方法造价比较便宜，使用效果好，但对大档距线路保护范围不足。

3.8 架设避雷线。目前在高压和超高压输电线路上，都会采用避雷线来进行加高，这是最主要的防雷措施，避雷线对直击雷具有良好的防范作用，同时还可以实现对雷电流进行分流，降低杆塔的电位，有效的减少导线上的感应过电压。

3.9 降低杆塔接地电阻。通过降低杆塔的接地电阻可以有效的提高线路的耐雷水平，避免发生反击。而在土壤电阻率较低的地区，则需要充分的利用杆塔的自然接地电阻，利用地中伸长引线，从而实现与导线间的耦合作用，这样可以有效的将绝缘子串上的电压降低，使线路能够有效的防范雷击。

4 输电线路防雷的主要措施

4.1 分流。目前在现代防雷技术中，分流非常关键的措施之一，通过分流可以有效的起到防范雷击的作用。在一切入室的导线，将导线和接地线之间并联一种避雷器，这样当雷击发生时，过电压经由导线进入室内或是设备时，则避雷器的电阻则会降至最低，从而将过电压分流到地下，充分的实现保护电子设备的作用。

4.2 屏蔽。为了有效的对电子设备在雷电电磁脉冲辐射下受到影响，所以利用金属网、箔、壳和管等导体将需要保护的对象屏蔽起来，从而隔断闪电脉冲电磁场的通道，防止雷电对设备带来的损坏发生。

4.3 接地。利用接地可以将进入防雷系统的闪电能量有效的进入到大地，将强大的雷击电流入下到地下。所以在防雷系统中，接地是最为基础的防范，如果没有很好的做好接地，则会导致防雷系统显现不出来有效的防雷效果来，所以需要在进行接地安装时要严格遵守相关规范，确保安全。

4.4 接闪。接闪就是让在一定范围内出现的闪电能量按照人们设计的通道泄放到大地中去。把一定保护范围的闪电放电捕获到，纳入预先设计的对地泄放的合理途径之中。避雷针是一种主动式接闪装置，其功能就是把闪电电流引导入大地。