关于高压输电线路综合防雷技术的研究

2012-08-15易永红

科技传播 2012年11期

易永红，余东

四川省电力公司眉山公司，四川眉山 620010

0 引言

我国输电线路地理分布范围较为广泛，多数分布在旷野地区，易于受到雷击。雷电击中高压输电线之时，雷电流经电力线路导入大地。或者雷击可使导线上的感应异号电荷失去束缚，进而向导线的两端流动，并经线路侵至变电站、并形成过高电压，使电气设备遭到损坏。电力系统的枢纽即为变电站，一旦电气设备遭雷击受损，将造成停电，给生活、生产带来较大的经济损失及影响[1]。

1 我国输电线路防雷技术存在的问题分析

1.1 架空地及杆塔线存在问题

调查显示，架空地线较佳的保护角应为20度到25度之间；倘若其角度过大，对防绕击产生影响，角度偏小则防雷效果不明显。主网线路中的杆塔经过内部的钢芯接地，通常在进行防雷设备的架空时，却忽略了地形对防雷保护角的作用；避雷线最好在各个杆塔的地基即接地，考虑到采用避雷线的线路的输送电流，会在两根避雷线间形成闭合的回路，会损耗功率。因此降低其的损耗，应将避雷线与地进行绝缘[2]。

1.2 接地装置存在的问题

在防雷接地中存在的问题集中在地网腐蚀。在挖开接地装置进行检查之时，经常会发现地网出现腐蚀的现象较为严重，而且接地的引下线及部分线段腐蚀程度较为严重；其次，使用降阻剂及导电混凝土的接地装置，在运行一年内便出现腐蚀、锈断的现象。

1.3 合成绝缘子普遍使用

在多雷地区，根据国家相关技术规程，不充许在电力防雷中普遍使用合成绝缘子。但是，因合成绝缘子易于检测、安装维护方便的特点，部分电网公司仍将其普遍用于防雷用途，因其防雷作用较小，防雷较低，直接影响了电力设施的防雷水平，影响电网运行的安全可靠。

2 提高综合防雷技术的应对措施

为提高供电线路的安合可靠及综合防雷性能，降低供电线路因雷击而造成供电中断或设备损毁，就需要重视输电线路的防雷设计，重视输电线路分析、防雷效果评估等工作。同时，应对输电线路的地形地貌、电压等级、运行方式及雷电的强弱等进行细致分析，并依据原有的线路及运行经验，经过对比分析，进而采取较为合理的防护措施。

2.1 加挂耦合地线

在导线的下面，架设耦合地线，可以提高输电线路的防雷性能，有效保证输电线路的安全运行。例如，能起导耦合及分流的作用，降低了杆塔绝缘需承受的电压，提高了线路耐防雷的水平。在土壤的电阻率较高地区，针对高压输电线路，为保证防雷效果良好，应采用架设耦合线进行防雷。在具体的实施过程中，耦合线与导线之间，在架设时，需保证一定的垂直距离，避免了因大风、脱冰及覆冰时出现两线相碰、导致短路的现象，降低了事故发生引起的损失。

2.2 架设避雷线

架设避雷线对高压及超高压输电线路的防雷起到保护的作用，也是基本防雷的措施之一。其的目是防止雷电直接击中导线、对雷电的电流起到分流的作用并减小雷电流对杆塔的破坏作用；通过屏蔽导线，有利于降低导线上的感应过电压、减小线路绝缘的电压。在架设避雷针时，需要采取措施，有效降低输电杆塔的接电电阻。在对已完成运行的输电线路，可以分段进行改造作业，通过降低杆塔的接地电阻，有利于将杆塔所受雷击电流导入到四周的土壤电阻率较低的地区。在架设避雷针时，还可与线路上进行氧化锌避雷器的安装，有效地减少雷击事故的发生。

2.3 降低杆塔的接地电阻

通过降低杆塔的接地电阻，可以有效避免输电线路和电力设备遭雷击受损。这需要对每根杆塔架设接地装置，当雷电击中杆顶或塔顶时，雷击电流通过接地装置导入大地。为保证接地效果，应定期对杆塔接地电阻进行测试，从而避免被雷电击中电线或杆塔从而引发的线路损坏等问题。

2.4 装设自动防雷重合闸装置

若能将重合闸装置结合防雷的保护装置一起架设，就能对雷击事故的防范起到很好的作用。特别是相对于部分的绝缘水平不高、防雷保护条件较差、预防措施不充分、防雷保护的条件较差的输电线路而言，装设自动防雷重合闸装置，及早预防，将有效地减少雷击现象的发生，确保财产及生命的安全。

2.5 增强线路的绝缘性能

在高压输电线路中，对于部分跨越较大的高杆塔地段，例如，跨越山岭、大江等情况的线路，雷击的机会较大、塔顶的电位也较高、电感大，绕击率以及感应过电压也增高，同时线路跳闸频率也随之增加。为解决这个问题，通过增加杆塔绝缘子片数或者选用大爬距悬式的绝缘子、增大地线与导线之间的距离等方式，使线路跳闸次数减小，从而进一步提高线路耐雷击的性能，确保跨越较大地区的高压输电线路能够保持正常的输送。

2.6 架设可控放电的避雷针

架设可控放电的避雷针，以免较强的雷击危害到高压输电线路的正常使用。经过高压放电的多次试验表明，可控放电的避雷针具有保护范围广、受被保护物高度的影响小、保护行均较高、可靠性好等特点。从而可以较好的防止塔顶遭雷击后所产生的反击，并且雷电绕击也有很好的保护效果。

2.7 重视对输电线路的检测维护

输电线路定期的检测维护是安全输电的前提，通过电力工作人员定期防雷设备的安装及接地等情况进行检查、根据当地的气候及地形条件因素采用有效的避雷措施；其次，可通过多增设巡视站或者定时清理高压输电线路旁边的杂草树枝，尽量保证电能在输电途中的较少损耗；最后，按照雷电地区活动的强度，根据输电线路经过的地理位置特点对避雷器及接地电阻进行检测，对于检测的数据于结果需做好记录，便于今后参考。