高压输电线路的防雷思考

宋年松++李杰++宋磊++汪润贵

摘 要：高压输电线路是电力系统的有机组成部分，在生产用电以及居民用电方面都有着十分重要的作用，但是，在雷雨天气，雷电就会影响到高压输电线路的正常运行，在这种背景下，分析高压输电线路的防雷技术对于保障高压输电线路的安全运行，对人们用电安全性和稳定性有着重要的作用。

关键词：电力系统 高压输电线路 防雷

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0071-01

1 高压输电线路防雷的重要意义

高压输电线路是电力系统运行的主动脉，起着连接用户与变电站的作用，高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。一般情况下，高压输电电路都设置在空旷的野外区域，有着纵横交错、走线长的特征，因此，在遇到雷雨天气后，高压输电线路很容易遭到雷击的影响，一旦发生雷击，高压输电线路就会出现保护跳闸，这就会影响整个电力系统的安全运行。

此外，雷击电流也会通过输电线路破坏到供电设备，这就会给电力企业带来绝大的损失，在电力系统之中，高压输电线路对于绝缘性的要求是最高的，第二就是变电所，如果缺乏完善的保护，供电系统运行的可靠性就会遭受到不良的影响。因此，对高压输电线路进行防雷保护不但能够防止线路受到破坏，也会提升系统运行的安全性，降低雷击对于供电系统的危害，因此，做好高压输电线路的防雷保护工作有着重大的现实意义。

在设计防雷措施时，必须要综合分析高压输电电路的运行状态、地形特点、地貌特征以及土壤电阻率等条件，综合各项因素进行选择，降低高压输电线路运行的雷击跳闸率，提升总体的防雷性能。

2 高压输电线路受到雷击的原因分析

2.1 杆塔问题

输电线路水泥杆塔多使用钢筋混凝土接地方式，在雷雨天气，雷电就会通过钢筋传导到地下，这就很容易导致杆塔发生爆裂，特别是在杆塔本身具有裂缝的情况下，爆裂事件的发生率更高。为了降低雷击对于电力系统运行的不良影响，在进行设计时，必须要选择质量过硬的杆塔。

2.2 保护角度问题

如果保护角度过大，也会影响高压输电线路的防雷效果，有关规范中指出，在对220 kV及以上输电线路设置避雷保护措施，需要将保护角度控制在20°以下，但是，由于各种因素的影响，很多高压输电线路保护角度并不理想，这也会增加雷击概率。

2.3 绝缘子的问题

我国的防雷规范对于高压输电线路的绝缘子有确切的规定，严禁在雷击高发区域安装绝缘子，但是，很多设计人员并未考虑到这一问题，这就给高压输电线路的运行埋下安全隐患。

2.4 接地装置的问题

接地装置的降阻与腐蚀也是引起高压输电线路雷击问题的重要诱因，有关调查显示，在很多地区，接地引下线腐蚀情况严重，如果未及时的改善，就会增加高压输电电路的雷击概率。

3 高压输电电路的防雷措施

3.1 科学规划线路走向

大自然的气候环境虽然变化无穷，但是有一些规律能够遵循，在设计防雷计划时，就需要将地势因素、地形因素与具体的工作经验进行有机结合，找出容易遭受雷击的区域，这些区域多为河谷地区、风口位置、峡谷位置、森林、水库。在设计防雷计划时，需要避开这些区域，如果实在难以规避，就应该科学的设置防雷保护措施。

3.2 安装好避雷针

安装避雷针是最常见的防雷措施，但是，如果安装了避雷针就会在一定程度上增加高压输电线路的雷击概率，且避雷针保护范围也相对较小，基于这一因素，在安装避雷针时，必须要综合考虑高压输电线路的实际情况，防止由于感应雷击因素给高压输电线路造成损害。

3.3 设置避雷线或者避雷器

如果在高压输电线路中设置避雷线或者避雷器，那么在发生雷击时，电流就会分别进入地下和相邻杆塔，在电流超过定值时，避雷线和避雷器就可以起到很好的分流效果，与此同时，在分流耦合作用的影响下，导线电位就会得到提升，此时，绝缘子也不会发生闪络，这就可以起到良好的防雷效果。一般情况下，避雷线或者避雷器需要设置在易受到雷击的区域之中，在安装时，还要综合考虑到具体的地形情况、线路运行状况与雷击跳闸情况。

3.4 做好线路绝缘工作

在高压输电线路之中，部分地段为大跨越式高杆塔，此类高压输电线路受到雷击的概率也相对较大，在雷雨天气中，由于大跨越式高杆塔电位较高，因此，感应电压数值也会高于其他的高压输电线路，为了降低跳闸率，可以在适当增加绝缘长度，也可以应用更多的绝缘子片数。

3.5 设置消雷器

消雷器是一种新型防雷装置，这一装备在我国高压输电线路中的应用历史并不长，但是也取得了理想的运行效果，虽然关于消雷器运行理论的研究还不够深入，但是，消雷器在实际的应用过程中确实可以起到理想的防雷作用，其保护范围也远远大于避雷针，因此，也逐渐的被社会大众接受。

3.6 应用新型防雷技术

在电力技术的发展下，也出现了大量的新型防雷措施，主要有几个类型：（1）增加避雷器数量。对于雷电活动频繁或者接地电阻存在困难的区域，可以增加避雷器数量，近些年来，GE公司与AEP公司研发出了一系列新型避雷器，取得了良好的应用效果。（2）降低接地电阻。如果可以有效降低接地电阻，就可以防止杆塔电位的升高，采取该种措施再应用避雷线即可取得理想的防雷效果。（3）设置耦合地线。为了提升高压输电线路的防雷效果，降低线路跳闸发生率，可以设置好耦合地线，特别是在地质环境不好或者接地电阻较大的情况下，设置耦合地线可以很好的分流电流，从而提升高压输电线路的抗雷击能力。

在应用新型防雷技术，需要根据高压输电线路的实际情况进行选择，为此，工作人员必须要做好考察工作，提升防雷技术应用的针对性。举例来说，对于接地电阻较高的杆塔，工作人员在进行实地考察后，就可以灵活采取避雷针、避雷器的防雷措施。同时，在进行防雷改造时，工作人员需要对高压输电线路的电压值与接地电阻值进行分析，在此基础上合理设置避雷器与避雷针，只有坚持针对性的改造原则，才能够有效提升高压输电线路的防雷效果。

4 结语

总而言之，在电力企业的发展与国民经济水平的进步之下，人们对于用电安全性和稳定性的要求也越来越高，高压输电线路的防雷技术也取得了一定的成果，但是，与发达国家相比而言，这些防雷技术还存在一些弊端，在未来阶段下，需要加强对新技术的研究，根据高压输电线路的地理位置与运行情况合理的选择防雷技术，这样才能够有效提升高压输电线路的防雷效果。

参考文献

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