提升输电线路防雷水平措施探究

李殿俊 姜马超

国网鹤壁供电公司

提升输电线路防雷水平措施探究

李殿俊 姜马超

国网鹤壁供电公司

目前，各行各业对于电能的依赖性越来越高，如果输电线路的防雷工作不到位，那么极有可能会引起线路跳闸，甚至会引起电网事故，造成电网的局部瘫痪。因此加强对输电线路防雷工作的研究非常有必要，实际工作开展中需要充分了解现场地理、气象及线路运行等各方面的情况，核算线路的耐雷水平，研究采用的措施的可行性、难度、工作量、经济效益及效果等，从而确保防雷工作起到实际效用。基于此本文分析了提升输电线路防雷水平措施。

输电线路；防雷水平；措施

1 输电线路采取防雷接地措施的必要性

1.1 输电线路在雷电环境中容易遭到雷击而引发故障

输电线路由导线、地线、接地装置和绝缘子串等构成。其中，绝缘体是确保输电线路电能传输质量的关键设备。如果输电线路进行防雷接地设计，且即便是采取了防雷措施，但是没有实施有效的维护工作，就会导致输电线路在雷电天气由于雷击而引发跳闸故障，如果此时输电线路正处于运行状态，就会导致电能传输受到干扰。

1.2 雷电会导致输电线路过热而引发重大事故

雷电包括直击雷、传导雷和感应雷，其中对输电线路破坏力最强的是直击雷，其所释放的电流，哪怕仅仅持续几微妙，也会在空气中形成电磁波而导致脉冲电压产生。在输电线路附近如果存在这种电磁波，就会通过传输线路与电气设备接触而导致电气设备处于过电压状态下运行。由于过电压导致电气设备过热，就会使得设备产生故障。如果因此而导致输电线路过热而没有及时处理，甚至会引发火灾。受到直击雷的影响，地电位会被抬高，输电线路上所连接的电气设备受到威胁，甚至会危及到人身安全。与直击雷相比，传导雷和感应雷的威胁力是比较弱的，但是击中传输线路或者线路附近的区域，也会因过电压产生通过线路损坏电气设备。

2 输电线路防雷常出现的问题

2.1 环境方面

输电线路大多分布在山区等无人区，这些地方通常环境复杂、气候多变，所以常常会受到暴雨、雷电、暴雪等自然灾害。实践表明，在雷雨天气中，输电线路遭到雷击之后造成线路跳闸的主要原因如下：输电线路的绝缘子没有达到50%放电电压；雷电的电流强度大、电压大；没有架空地线；杆塔接地电阻较大等等。所以在进行防雷设计时，要做到具体问题具体分析，根据遭到雷击的原因，拿出具有针对性的防护措施。

2.2 设计方面

设计人员在进行输电线路设计时要根据不同的地形环境做适当的调整，使其更具有针对性。比如比较干旱的地区，其雷雨天气就比较少，南方地区雷雨天气的发生率比较高，不同气候环境的地区，输电线路的设计的侧重点肯定会有所差别。对于常常发生雷雨天气的地区，在进行输电线路铺设时要选择合适的杆塔型式，降低线路地线的保护角度，这样可以起到降低输电线路绕击率，达到防雷的作用。通常，位于山坡上的杆塔比较容易遭到雷击，那是因为装在山坡上的杆塔地势较高，地线的保护作用被大大削弱，降低了输电线路的耐雷击水平。所以，在进行输电线的施工图设计时，设计人员应对输电线路沿线的气候环境、地形地貌、地质特点做充分的了解，线路走向要尽可能要避开雷电高发区，并从多角度、多方面去分析输电线路的雷害特点，从而选择合适的杆塔位置以及加转避雷器等措施。

3 提升输电线路防雷水平措施

线路防雷工作，采取各种有效措施，为输电线路设置一道道有力的屏障，防止雷电波的侵入，提高线路的耐雷击水平，避免或减少线路绝缘发生闪络导致跳闸，从根本上降低雷击跳闸率。结合线路运行实际状况，提出以下防雷措施。

3.1 开展雷电参数的分析

电力公司雷电定位监测信息系统在出现雷电日时，可及时查询输电线路附近落雷情况，参照地理位置对雷电活动参数进行分析，以确定线路可能遭受雷击的几率，划分出输电线路遭受雷害的等级区域，并分析制定相应的防雷措施。

3.2 接地改造

杆塔接地电阻对输电线路的安全稳定运行至关重要，接地电阻越小，雷击时杆(塔)顶电位就越低，对线路造成的过电压也就越小，从而使线路的耐雷水平得到提高，当杆塔接地电阻增大时，其耐雷水平下降，雷击跳闸率上升。因此降低杆塔接地电阻是最直接、最有效的防雷措施之一。

3.3 架空避雷线

架空避雷线又名架空地线，主要对导线起屏蔽作用，用来分流雷电流，避免雷电直击导线。架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本、最有效的措施，避雷线一般是架设在铁塔的顶部，与输电线路的导线形成保护角，而减小保护角能有效增加避雷线屏蔽面，减小导线暴露面，降低雷电绕过避雷线击中导线的概率，从而起到雷电防护的作用。

3.4 加装避雷侧针

对于一些雷电频繁活动区段，在铁塔顶加装避雷侧针。雷云放电时，避雷侧针的针尖将成为感应电荷的焦点，雷电流沿着放电通道对避雷侧针进行主放电，并迅速泄导入大地，保护线路不发生闪络。

在防止绕击雷方面，通常在绕击雷活动频繁区段加装负角保护针，该保护针为上翘30°～45°长约2.4m的避雷侧针，安装在线路两边相，可有效防止雷电绕击，它与架设在导线上方的避雷线(避雷针)相互配合，截断直击雷和绕击雷效果显著，起到了很好的屏蔽效果。

3.5 装设线路避雷器

线路避雷器的作用：当线路遭雷击所产生的过电压超过一定的幅值时，避雷器动作，给雷电流提供一个低阻抗的通路使其泄放到大地，从而限制了电压的升高，绝缘子不致发生闪络，保障了线路安全。对于雷击活动强烈的地区，采用安装线路避雷器来防雷，可有效提高线路的耐雷水平，减少雷击事故。

3.6 输电线路实施管理工作

输电线路的防雷接地要获得良好的效果，就要对输电线路实施定期检查工作，以使防雷接地中所存在的问题能够及时发现并采取技术解决措施。特别是在雷电天气时，更要对输电线路做好维护工作，必要的时候还要进行全面的检修，以避免雷电天气导致数显线路遭到袭击。

总之，分析输电线路的雷击特点以及成因，采用合理的防雷措施，对保证电网的安全运行起着十分重要的作用，因此进一步加强对其的研究非常有必要。

[1]李健.输电线路防雷措施及新技术研究[J].现代工业经济和信息化，2015，23：33-34.

[2]李成信.输电线路的防雷对策探究[J].硅谷，2014，06：83+82.