试析输电线路的防雷保护措施应用

夏华杰

【摘 要】输电线路是保证电网正常运行的关键，在整个电力系统总起到重要的作用，如果输电线路受到雷击，很有可能影响线路正常运行，产生大面积的停电现象，造成巨大的损失。目前的输电线路基本上都配备了相应的防雷接地保护措施，但仍显不足，本文主要分析目前我国输电线路的运行情况，输电线路的防雷要求，以及输电线路应实行的具体防雷保护措施。

【关键词】输电线路；防雷；措施

随着国民经济的快速发展，国家对电力的需求日益增长，因此电力生产的安全问题也显得愈加重要，输电线路作为电力系统的重要组成部分，对电网的稳定、安全运行起到不可忽视的作用。随着电力系统的不断完善与国家电网的发展，输电线路由于遭受雷击导致的安全事故经常发生，因此为了保证输电线路与电力系统的正常运行，电力部门必须重视输电线路的防雷保护措施。

1.输电线路遭受雷击的原因分析

（1）客观因素。雷电本身的活动方式具有极强的随机性与复杂性，当前我国并没有完善成熟的雷电观测技术，因此输电线路遭受雷击的相关参数很难进行准确的捕捉与测量，甚至当线路遭受雷击后，其故障类型难以进行准确区分。

（2）我国很多山村地区早期的低压线路设计时没有充分考虑到土壤可以提供的电阻率，这种现象使输电线路的防雷水平在初始阶段就比较差。除此之外，为了配合防污的相关要求，输电线路中大量使用合成绝缘子，与同高度的玻璃或瓷绝缘子相比，合成绝缘子的有效干弧距离较短，伞裙直径相对较小，因此防雷水平较低，也容易遭受雷击放电。

（3）一般而言，输电线路会随着时间的推移而不断老化，导致电阻逐渐变大，降低输电线路的防雷水平，因此保证输电线路的日常维护，而在实际过程中，很多地区接地装置由于年久失修，出现接地体腐蚀严重，残缺不全的现象，这种问题的存在导致输电线路也容易遭受雷击。

2.输电线路的防雷要求

（1）在输电线路电线的选择上，为了避免雷电直接与导线接触，因此应该尽量使用电缆或者避雷线。

（2）输电线路应有配套的接地措施，当输电线路遭受雷击的时候可以通过接地设施传入地下，从而避免相关设备受到损坏；此外，输电线路也应该加强绝缘设施的建设，当雷击发生时，可以保证绝缘子不闪络。

（3）当绝缘子串出现闪络的情况是，也应该使输电线路不改变原有的工频电弧，避免开关跳闸的现象。因此针对这种要求，应当适量降低输电线路中绝缘子的工频电厂强度，在电网的中兴点中采取不接地的方式，这样可以最大限度的消除由雷击引起的单向接地故障，不会导致开关跳闸与相间短路。

（4）当输电线路遭受雷击后，最后的要求即为尽量不出现停电事故或将其减少到可以承受的地步。因此为了达到这种要求，可以允许小部分的绝缘子串出现闪络的现象，然后利用自动重合闸与减少建弧率的方法，保证电力系统的正常供应，将雷击事故的影响将为最低。

3.输电线路的具体防雷措施

3.1合理选择输电线路路径

根据调查显示，在一般情况下受到雷击的输电线路容易集中在以下几个地区：①周围是山丘的潮湿盆地；②雷暴走廊；③土壤的电阻较小；④地下存在导电性矿物质的地面；⑤地下水位较高的地面；⑥电阻率不同的土壤交界处。

由于输电线路的防雷宗旨为降低线路的受雷率，提高线路的防雷性能，减少线路的受雷跳闸频率，因此在输电路径的选择上，应充分考虑地区的地貌特点、地形特征、土壤电阻等自然条件，以及输电线路的电压等级与运行方式，采取合理有效的保护措施。

3.2安设避雷线

避雷线是输电线路保护中十分重要的措施，除了通常意义上避雷线可以防止雷电直接击中导线外，还有以下几个作用：首先通过避雷线对导线的耦合作用使线路绝缘子的电压减少；其次通过避雷线对导线的屏蔽作用使导线的感应过电压得到降低；再次通过避雷线对导线的分流作用可以使流经电塔的雷电流降低，进而降低塔顶的点位。

一般而言，输电线路电压越高，避雷线的使用效果就越好，同时避雷线在整个输电线路中的造价比重也越低。因此，为了更好的使用避雷线对输电线路进行保护，应遵循以下几点要求：

①220KV及其以上电压等级的输电线路应保持全程安设避雷线；60KV的输电线路如无特殊情况也应全线安设避雷线，35KV的输电线路一般无需全程架设避雷线，只需在变电所与发电厂的进出线段假设1-2KM的避雷线即可。

②为了提高避雷线增强避雷线对导线的屏蔽作用，保证雷电不会绕开避雷线直接击中导线，减少雷电的绕击率。因此避雷线于导线的保护角应有一定的规范，如500KV及其以上的超高压输电线路的避雷线保护角应在15°以下，330KV与220KV的避雷线保护角可以做到20°左右，其余电压下的避雷线保护角也应该保持在20°～30°之间，这样才能有一个比较高的遮蔽率。

③随着输电线路电压的降低，线路的绝缘情况也在不断的下降，因此，当在20KV以下的输电线路中，避雷线的防护作用基本失去意义，无需安设避雷线。

3.3改造接地装置

由于输电线路分布广泛，并且常年在荒郊野外运行，容易受到环境、气候等因素的影响，从而使接地装置遭到破坏，为了保证接地网的正常运行，可以从以下几个方面入手：

①组织相关工作人员定期检测接地杆的土壤电阻率，认真检查配电线路杆塔的相关配置，确保接地装置处于正常运行的状态。

②做好重点地段的防雷保护工作，测量雷电的易击区线路的接地电阻，并根据测量结果对接地杆塔进行改造。对于连续多基杆塔的接地电阻不合格情况应进行重点改造，或根据当地实际情况，采取针对性的措施，降低接地电阻。

③为了保证输电线路接地装置的电阻符合要求，应该从实际出发，全面了解地区的地质、地形与土壤状况，因地制宜，采取水平、垂直与环形相结合的复合型改造方式。

④对于地下线严重被盗的地区，可以利用扁钢做引下线对接地装置进行改造，保证杆塔接地的可靠有效。

⑤对于土壤电阻率较高的地区，可以采取延伸接地的方式，将接地网延伸到电阻率较低的土壤地区进行接地，从而达到降低接地电阻的目的。

3.4安装线路避雷器

在输电线路中安装避雷器的做法已逐渐得到人们的认同，在我国各地开始大量应用，起到了较好的防雷保护作用。其工作原理为当输电线路被雷电击中后，产生的雷电流一部分通过避雷线传入相邻的杆塔，另一部分电流则经本体传入地下。当电流达到一定数值以后，避雷器发生作用，提供相应的回路抵抗，使雷电流可以通过回路传入大地，防止输电线路的电压过分升高，从而保护了输电线路与相关设备。因此，通过线路避雷器的安装，可以有效的保护输电线路。

4.总结

由于雷电这种自然现象本身具有极强的复杂性，且输电线路所处的环境复杂多变，因此想要杜绝雷电产生的危害是几乎不可能的，输电线路的防雷保护工作是一项长期坚持的任务，只有通过不断的努力，才能讲雷电危害讲到最低，保证电力系统的稳定安全运行。

【参考文献】

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