送变电线路的防雷措施分析

李志安

（国网山西省电力公司运城供电公司 山西 运城 044000）

摘 要： 由于科学技术高速发展，电力工程事业也逐渐发展壮大，以较高的速度发展。作为一种 无法规避的自然现象，雷电是导致高压送变电线路跳闸率的主要原因。因此，亟待对送变电线路防雷中出现的问题进行处理，制定有效的防雷举措，确保送变电线路稳定有序运行。

关键词： 送变电线路；防雷；措施

引言

由于电网范围逐渐拓宽，雷击送电线路经常会带来跳闸、停电等现象，因此，对送电线路供可靠性上也提出了更高的要求。由电网故障分类统计相关数据可知，对于我国经常出现跳闸的一些地区，高压线路运行的总跳闸次数当中，因为雷击导致的事故在总数中所占比重达到50%到70%。特别是一些多雷、土壤电阻率较高且具有复杂地形的山区，雷击送电线路经常会产生事故，后果较为严重。因此，必须积极做好送电线路的防雷工作，降低电网送电线路的跳闸率对于电力企业而言具有巨大的意义。

1送变电线路防雷中存在的问题

1.1设计问题

第一，在上个世纪八十年代时，在设计220kv与220kv的线路时，未能向电力部门提供土壤电阻率，造成接地电阻存在较大随意性。部分变电线路的整条线仅仅只有一个设计值，然而建设的允许值，然而建设的允许值要远远大于实际值。这些问题在很大程度上会降低了送变电线路的防雷水平。在线路接地装置的实践中，主要是以设计的电阻值为判断依据，然而目前难以解决电阻减少的问题。第二，由于送变电线路不断扩大铺设范围，对山区而言，在线路上必须增加双避雷线进行保护。然而部分山区的高差较大，因此造成实际线路铺设的保护角过大，有利于避雷线保护线路。

1.2客观问题

由于雷电现象即为一种难以预知的自然现象，虽然在世界范围内未能正确认识送变电线路雷害，依然有部分内容不能直接知晓，另外，送变电线路即为在空气之中架设，使得自然破坏的可能性增大。当前，观测技术存在较大的限制，因而难以对每一次线路遭受雷击的有关技术参数进行准确测量，也难以对雷击故障的闪络类型进行准确区分，进而会对我们目前有效开展雷击预防措施产生影响，因此，亟待提升检测技术，实现准确地检测。

1.3远行维护问题

第一，由于使用年限日益增加，送变电路越来越老化，并且部分原本的送电线路接地电阻自身就有较高的接地电阻，因而在遭受雷击后，会得出接地电阻值比原本要高的结论。经过调查分析可知，历史因素是造成这些现象的主要原因，比如，部分地区的土壤电阻值原本较高，铺设路线时有许多不合理的设计参数，甚至部分线路由于运行时间逐渐增加，而导致接地电阻值越来越大。第二，在线路杆塔接地上的问题也较大，设置的许多接地设置未能符合预期标准，尤其是由于线路电阻逐渐增加，目前的接地装置存在老化严重、年久失修的情况较多，因此会增加线路的电阻，目前使用的降阻剂也会在一定程度上腐蚀地下线路，这些损坏均会降低线路防雷性，还会增加雷击次数。第三，在改造线路接地装置时，未能严格控制质量，形成的效果不理想。在敷设线路时，接地改造即为一项至关重要的工作，在施工实践中常常对中间环节的质量检查不够重视，仅仅只是象征性地检查了最后阶段，因而会导致接地改造隐患较大，造成众多接地装置改造工程难以实现良好的效果。

2送变电线路防雷问题的有效措施

2.1 降低杆塔接地电阻

为确保送电线路防雷设施可靠有效，每一根杆塔一般都应敷设接地装置，并与地线牢靠连接，以使击中地线或塔顶的雷电流通过较低的接地电阻泄入大地。而降低杆塔冲击接地电阻则是提高线路耐雷水平和降低雷击跳闸率最有效也是最经济的方法。对于500KV 线路，降低冲击接地电阻 5Ω，耐雷水平可提高 15%-20%，跳闸率可降低 40%-45%。必要时还可以采取以下措施来降低杆塔的接地电阻：对同一条线路采用分段成片改造，使相邻杆塔的接地电阻下降；与相邻线路的邻近杆塔的接地连接，将杆塔延伸到周围的低土壤电阻率地区。

2.2采用中性点非有效接地方式

电力系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，可以使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致于引起相问短路和跳闸。而在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平。

2.3加强线路绝缘

由于送电线路个别地段需采用大跨越杆塔，这就增加了线路的落雷机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也就越大。为了降低线路的跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串的片数，加大大跨越档导，地线之间的距离，以加强线路的绝缘。

2.4架设耦合地线

在降低杆塔的接地电阻有困难时，可以采用架设耦合地线的措施，即在导线下方再架设一条地线。它的作用是加强避雷线与导线间的耦合使線路绝缘上的过电压降低，同时也增加了对雷电流的分流作用。运行的经验表明，耦合地线对减少雷击跳闸率的效果是显著的，可降低 50%左右。

2.5 架设地线

2.5.1地线架设

该项措施是高压线路防雷的基本手段，主要是为了避免直接雷击导线，并且使得流经杆塔入地的电流降低，进而使塔顶电位减小，利用对导线的耦合作用，降低线路绝缘承压，屏蔽导线减小感应过电压。由实际情况可知，线路电压越高，则说明地线的效果更好，同时在线路造价中地线占比较小。我国现行规程规定500kv 送电线应沿全线架设双地线，其保护角不大于 15度，山区宜采用较小的保护角。杆塔上两根地线间垂直的距离，不应超过导线与地线间垂直距离的 5倍。另外，为防止雷击档距中央反击导线，在档距中央导线与地线之间在 15℃无风时的距离 S 应不小于0.0121+1（1 为档距长度）。对于 500kv大跨越档，导线与地线间的距离为 17.5m。采用三地线和负保护角地线保护 500kv 的送电线路。

2.5.2加强架空地线的运行与检修

每当雷雨季节要来时，必须对地线锈蚀和接地引下线的连接情况进行重点检查，及时处理测试接地装置电阻偏大的情况。每年做春季预防性实验在检查重点即为该项工作，雷雨季节必须检查被击线路，及时更换和修补损坏的设备，打开产生闪络的绝缘子串的导线、地线线夹进行检查，如果有必要时还必须对挡线夹和接地装置进行检查，保证完整的接地装置，降低雷击闪络跳闸率。

2.5.3完善测试方法

雷击闪络与接地装置的完好性有直接的关系，因此降低杆塔接地装置的接地电阻是减少雷击跳闸发生的有效手段。从导泄雷电流的角度讲，接地电阻应考虑整个泄流通道的电阻，是接地体电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和。

从接地电阻的测试方法上讲，存在 ZC-8 型接地电阻测量仪和CA6411 型电阻测量仪2 种方法。使用 ZC-8 型接地电阻测量仪的测量方法简单，测量准确，性能稳定，但只能测量接地体的接地电阻，而且测量时需拆开所有的接地引下线，展放几十米的导线，才能测量，同时要求所展放的电压线和电流线应与接地体布置方向平行，否则容易产生测量系统误差。因此，传统的测量方法不仅工作量大，而且还要充分考虑布置方式复杂多样的接地体布置方式，难免产生测量系统误差。使用 CA6411 型电阻测量仪（ 钳形表） 的优点是在接地系统接触良好时，不用考慮接地体布置方式，就能准确测量出整个泄流通道的接地电阻，使用方法简单，效率高。缺点是在接地系统生锈，接触不良时，测量结果误差较大，同时由于测量整个泄流通道的接地电阻，不能判断超标电阻值产生的位置。单独使用 ZC-8 型接地电阻测量仪或 CA6411 型电阻测量仪存在诸多优缺点。可以把二者结合起来，发挥各自优点，即首先用CA6411 型测量仪测量。如果接地电阻合格，则进行下一基的测量，如果测量不合格，再用 ZC-8 型接地电阻测量仪测量。

结语

雷电活动这一自然现象较为复杂，现阶段，人类未能全面认识雷电，上述列举的防雷措施即为我局防雷的一个重要经验。防雷工作必须由电力系统各个部门的通力合作，进而降低雷害的产生几率，最大限度降低雷害产生的损失。

参考文献

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[2]谢伟杰. 关于送变电线路的防雷措施探讨[A]. .战略风险管控与安全生产运行管理——2015全国电力行业企业管理创新论文大赛获奖论[C].：，2015：2.