输电线路防雷问题研究

杜少华

摘 要：架空输电线路的防雷是电力系统防雷工作的重要方面，常用的防雷措施有：架设避雷线，安装避雷针，加强线路绝缘，升高避雷线减小保户角，装设消雷器，降低杆塔接地电阻。解决线路的雷害问题要从实际出发因地制宜，综合治理。

关键词：输电线路；防雷；避雷线；消雷器；接地电阻；绝缘子

当今，电力系统已经无处不在，而架空输电线路是电力网以及电力系统的重要组成部分。现实中的架空输电线路大多数是建立在山区当中，因此会受到很多环境因素的影响，而其中雷击的损害最为严重，所以防雷工作就显得尤为重要

多次对输电线路受到雷击的现象分析，归纳出如下特点：

（1）输电线路受到雷击后会遵循一定的客观规律，雷击后的杆塔发生绝缘子闪络并且相对集中，区段比较分明。

（2）地形的因素对输电线路的雷击有直接的关系，遭受雷击的次数与地形的高低没有直接的关系。

（3）电压等级越高，线路发生绕击的可能性越大。

（4）输电线路的耐雷水平低，输电线路会更容易发生跳闸。

以上就是输电线路发生雷击的几种特点，根据这几种特点我们能够有效避免一些不必要的损失。

有很多人或许还知道架空输电线路遭受雷击到底是如何形成的，雷击事故的形成基本上分为四个阶段：输电线路遭受雷击后会产生电压，从而输电线路发生闪络；随后红素电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压，线路就会跳闸，供电停止。这四个阶段就会发生雷击事故，同时我们也应该对应着这四个阶段做出相应的措施，这样我们才能达到最小的事故损失。

为了防止输电线路遭受雷击，有很多时候我们会做一些绝缘措施，但是有时候也会发生雷击断线。为了防止雷击断线，我们采用的主要措施为疏导和堵塞两种。我们将绝缘子附近的数次按线路裸线化来进行疏导，目的是使工频电弧弧根转移或固定在特制金具上燃烧，从而保护了输电线路不至于损坏。在国外，设计师一般会把闪络保护型线夹，防弧线夹或电钳位绝缘子安装在绝缘子和导线的连接处。所谓堵塞就是限制过电压的电幅以阻止雷击闪络后工频续流起弧。例如为了降低工频电弧建弧率，我们通常采用过电压保护器延长雷击闪络路径等方法。

当过电压保护器采用氧化锌避雷器和外间隙组合时，串联外间隙对线路的正常运行有隔离作用，避雷器无法持续工频电压并且会处于休息状态。与此同时，在一定幅值的雷击过电压作用下，串联间隙动作后避雷器本体才会处于工作状态下。根据上述所说，过电保护器可以有效地提高线路的运行水平，因为它有良好的防雷性能和可靠性。

工程师设计输电线路防雷是为了提高线路的耐雷水平，减少线路雷击跳闸次数。在确定输电线路防雷方式之前，我们应该全面考虑系统运行方式，线路的重要程度和调查线路经过的地区的雷电活动的强度，测量土壤电阻率的大小，并且结合线路经过地区原有线路的运行经验。总而言之我们要因地制宜，才能采取合理的有效措施。

为了防止输电线路遭受雷击还有许多其他的办法，避雷线在架空送电线路的防雷措施中具有很大的作用，也是最基本的防雷措施之一。避雷线的主要功能就是接受雷电，防止雷电击中输电线路导线。雷击杆塔顶部时避雷线会对雷电流进行分流，从而以减少流入杆塔的雷电流，降低杆塔的点位。根据多年的线路运行经验，避雷线防止雷电直击导线的效果更适合于平原地区。由于地形地貌影响，在山区就会经常出现绕击侧击反击等避雷线屏蔽失效的现象。

减小保护角，减少绕击率对于山区这种绕击区来说是最有效最经济的手段。但是考虑到杆塔尺寸的限制及停电实施困难等因素的影响，在山区中对杆塔减小保户角的方法的可能性较小。因此这项工作应在线路的设计初期就开始进行。

除了避雷线和减小保户角之外，我们还可以通过加强绝缘来提高杆塔耐雷水平，加强绝缘就是在各种条件允许下，在每串绝缘子增加1-2个绝缘子。虽然加强绝缘可以有效的提高输电线路的耐雷水平，但是当杆塔接地电阻比较大时，改进接地电阻的方法对输电线路的耐雷水平的提高效果更为显著。例如在杆塔接地电阻5-30时，加强绝缘可以使雷电反击跳闸率降低为原来的53.6%-70.7%。由此可见，降低接地电阻加强绝缘会有效的降低雷击跳闸率。

由上可见，线路耐雷水平会随着杆塔的接地电阻的增大而降低，所以我们可以采用降低杆塔接地电阻的方法来防止反击。进行接地电阻测试时，我们必须保证接地螺栓要拧紧，螺栓的松动会造成接触电阻增大，从而使接地电阻出现电阻变大的现象。为了能够保护雷击，也可以在输电线路上加装一个导体型消雷器。在杆塔上方加装导体型消雷器，可有效保护输电线路遭受雷击，同时也能防止绕击雷击在导线上，从而减少雷击频率。例如110KV薛万线在1995年安装了将近20基导体型消雷器，自从安装消雷器后当地段再也没有发生过雷击事故。但是由于消雷器在国内的争议较大，所以现在在国内已经不推广。

总之，输电线路的防雷工作是十分重要的，而输电线路的防雷也是多种多样。防雷工作我们要从实际出发，要因地制宜。多数的防雷措施都只是减少雷击后输电线路跳闸的次数，根据地形采取相应的防雷措施能有效地减小雷击事故的损害。总之，我们应当尽可能多地对雷击事故进行分析，采取更加有效的防雷措施，才能不断提高供电可靠性，保证供电水平。

参考文献：

[1]李兆华.电力线路技术手册[M].中国电力出版社，2008.