输电线路防雷技术分析及维护措施

赵健 陆宇烨 储叶頔 祝仁杰

摘要：现当今，随着我国科技不断进步，我国的电力行业也得到了很大程度的发展。防雷措施的维护可以长期的保证电力的供应和稳定，可增加巡视站，清理线路旁的树枝，及时检修等，降低雷电跳闸率。本文主要介绍输电线路防雷接地的几项措施，及输电线路的维护方法，为大家提供参考.

关键词：输电线路;防雷技术;维护措施

引言

我国地域广阔，输电线路分布复杂，很多输电线路都处于空旷地区，而这些地区都是雷电频繁发生的地区，输电线路很容易遭受电击。正常的防雷思路是将雷击电流直接由输电线传导入大地。但实际情况是，即使雷电没有击中输电线路，输电导线也会感应到异号电荷，也会受到雷击的影响失去束缚，从而使电流向导线两端流动，形成过电压。电流在流动时，经过电器设备或是在变电站，会对设备造成较为严重的损害，甚至会导致输电系统瘫痪。因此，输电线路的防雷工作是非常重要的。

1输电线路雷击危害

常见雷电形式包括直击雷、感应雷和球形雷等，其中前面两种对输电线路运行影响很大。对直击雷来说，会引起电气设备短路、损坏等安全事故，不利于周围电力网络的供配电顺利进行。感应雷带来的损坏和直击雷关系比较紧密，雷雨云放电和静电感应将产生电磁感应，输电线路、电力设备周围区域被雷电击中以后，将造成周围区域磁场变化非常大，输电线路将产生感应电荷，形成感应电压，线路内部发生感应电流。只要感应电压比电力设备耐压值还大，则容易击穿输电线路上相关器件，让其出现短路、断路等故障。

2输电线路防雷技术

2.1架设避雷线

架设避雷线是输电线路敷设时最常见的避雷途径，避雷线一般架设在杆塔的顶部，顾名思义主要作用是防雷。输电线路运行使用的过程中，一旦遭遇雷击事故，线路上会迅速产生较大的过电压，该过电压的数值明显超过线路的额定电压值，有时甚至可能会达到几百万伏大小，一旦该电压值超过线路绝缘子串的抗电强度，就很可能会导致电力线路出现跳闸的问题，严重时可能会导致大面积的停电事故。避雷线与杆塔下埋设的接地装置连接在一起，使用避雷线，可以将雷击电流导入到大地之中，有效地避免电力线路被雷击的故障，且输电线路的电压越高，避雷线的避雷效果越明显，因此，实际的电网建设过程中，110-220kV及以上电压等级的输电线路均架设有避雷线。如果是超高压输电线路，还需要采用双避雷线的方式。由于正常的输送电流在双避雷线中产生闭合回路，进而造成不必要的功率损耗，因此，电网架设施工时需要保证避雷线在杆塔地基处接地，保证避雷线对地绝缘。避雷线的避雷保护效果与下方导线和避雷线之间的夹角大小有关，为了保证避雷效果更好，一般情况下，二者之间的角度在20-30°，220kV与330kV双避雷线线路与下方导线所成角度最好保持在20°左右，如果电力线路的电压等级超过500kV，这一角度要控制在15°以下。由于同时架设两根避雷线的建设投资成本较高，因此，现阶段我国220kV及以下电压等级的电力线路基本上选择的都是单根避雷线的形式。

2.2加强线路绝缘

输电线路在跨越大江或者是跳跃两座山丘等特殊地段中，需要设置特殊的高杆塔，其落雷几率很大，等值电感较大，塔顶电位和绕击率较高，从而极大提升了线路雷击跳闸率。要想减少雷击跳闸率，要将绝缘子片数安装在高杆塔上，提升大跨越档距地线，即让导线间距离变大，这样线路绝缘将得到加强[3]。特高杆塔若是在40m以上，高度每提升10m，需要设置一片绝缘子，全国超过100m杆塔，绝缘子数一般采取专门的方法进行计算，并确定为中性点经消弧线圈接地方法。而在雷电活动频繁、接地电阻降低难度大的地方，100kV电网要把中性点直接接地转变成经消弧线圈接地，如此大部分单相雷闪接地故障能够自动消除。对于二相、三相落雷来说，因为先对地閃络一相为一条避雷线，会让耦合作用变得更加明显，减小了没有闪络相的绝缘子链上的电压，让其拥有更强的耐雷水平。35kV电网中性一般为绝缘的，很多时候要利用消弧线圈接地，让防雷性能得到提升。

2.3降低杆塔的接地电阻

在较为平坦的平原地区，输电线路的杆塔在设置了避雷针的同时还要设置接地设备，这样可以提高避雷针的有效性。降低杆塔冲击接地电阻是最有效、最经济的方法，同时，还要对同一条线路进行逐段改造，通过邻近杆塔接地连接来降低相邻杆塔的接地电阻，并将杆塔延伸至周边土壤电阻率较低的地方。对地势不平的山区来说，通常需要将4个杆塔的底部打深井，同时加入降低电阻剂来降低电阻强度或是将杆塔底部的辐射地线予以加长，增加接地线与大地的接触面积，从而降低电阻性。

2.4安装自动重合闸

输电线路中各种故障的出现往往是随机的、瞬时性的，安装自动重合闸装置能够有效地消除瞬时故障，尽量减少因雷击导致的绝缘子闪络、线路跳闸的现象，尽可能消除瞬时性故障，保证电力网络供电的持续性。

3输电线路维护措施

为了输电线路能够正常运行，需要对其进行定期的维护和管理。其中，防雷击问题需要先对防雷技术进行深入研究，增加防雷击的措施，降低输电线路遭受雷击的可能性，进而减少跳闸事故的发生。同时，需要通过统计分析，明确雷击多发时间和多发地点，对雷电多发区域的线路进行重点维护。输电线路的维护原则是从实际出发，不能停留在简单的规章制度上，要落实维护输电线、进行线路检修工作，这也是提高输电线路管理水平的基础性工作，例如增加线路的巡视频率，定期清理线路周边过多的树枝等。对输电线路进行维护也是降低输电过程中无效能耗的重要手段。因为在输电线路中，会有一些输电装置由于绝缘性不良而出现漏电的现象。这种问题较为普遍，在输电线路中会发生无效的能源损耗，所以，只能通过对输电线进行维护，及时发现问题，降低漏电现象发生的概率。维护工作主要包括对线路的定期清理、变压器和断路器等设备的绝缘子和绝缘套的问题等。将整个输电线路作为一个系统的工程进行分析，全面考虑整个输电系统的运行情况，根据输电线路经过区域的不同地势和不同气候环境，具体问题具体分析，尽最大可能减少输电线路周边的不良因素，同时，加装线路避雷器和接地电阻监测等，以降低雷电天气对输电线路造成的危害，从而降低雷击造成的永久性故障和跳闸率，以保证电力输送和设备运行情况良好。

结束语

总之，雷击有着分散性、随机性等特点，无法对雷击点和雷电参数进行有效控制，雷击线路跳闸事故分析难度较大，对此记忆引发各种雷击事故，让电网运行安全性与稳定性受到不利影响。对此要加强对输电线路的防雷设计，全面掌握地区地理、气象等状况，通过深入的调查与分析，清楚输电线路运行情况，将防雷措施做到位，加强后期维护管理，为电网安全稳定运行创造更加有利的条件。

参考文献：

[1]郭志刚.输电线路防雷技术及维护措施探讨[J].科技与创新，2017，（08）：13-15.

[2]廖若华.浅析输电线路防雷技术及维护措施[J].黑龙江科技信息，2017，（27）：69.

[3]赵瑞.浅析输电线路防雷技术分析及维护措施[J].科技与企业，2018，（15）：262.

[4]胡小林.输电线路防雷接地措施的重要性及其维护[J].现代营销，2018（6）：192.

[5]黄福彩.高压输电线路防雷技术措施探讨[J].中小企业管理与科技，2018（5）：295.

作者简介：

赵健（1993—），男，助理工程师，从事输电线路运检工作;

陆宇烨（1993—），男，助理工程师，从事输电线路运检工作;

储叶頔（1993—），男，助理工程师，从事输电线路运检工作;

祝仁杰（1995—），男，助理工程师，从事输电线路运检工作。