输电线路防雷接地措施的重要性及维护探讨

王为民

摘要：随着社会经济的发展，社会对电力需求越来越高。无论是生产，还是生活都离不开电力的使用。为保障人们的用电需求，输配电网络的建设至关重要。输电网络是电力输送的主力军，但是其受雷击的影响十分严重，会严重损害输电网络，甚至会危害用电者的生命和财产安全。本文从输电线路雷击跳闸的危害、雷击故障的主要类型和线路上常用的防雷措施等三个方面出发，对架空输电线路防雷工作进行分析，重点对于线路上常用的防雷措施进行了研究，正确的实施线路的防雷措施，对于线路预防雷击故障具有重要的价值。

关键词：输电线路;防雷接地;有效措施

中圖分类号：TM863 文献标识码：A

1 引言

电力系统安全可靠性是电力工作永恒的主题，架空输电线路是电力系统不可或缺的部分。据统计，线路故障的一个相当大的部分是由雷电引起的，在110kV及以上线路中可以达到60%到80%的比例。雷电是一种普遍现象，在大自然中无法躲避。输电线路广泛地分布在野外，闪电易击中地面上凸起的物体，尤其是带电物体。同时，线路的雷击频率与架空输电线路的高度和长度呈正相关的关系。即使超高压、特高压架空输电线路的绝缘水平相对较高，雷电对输电线路的威胁也是一直存在的，因雷电导致的跳闸仍是主要的线路故障，因而架空输电线路防雷保护一直是人们极为关注的课题。

2 雷击危害

2.1 感应雷过压

感应雷过压即因为电磁感应现象而导致的输配电线路负荷过大的情况。当雷电击中电塔、电线杆、线路或者周围地面时，输电导线中会产生大量与雷云所带电荷极性相反的电荷，因此产生电磁感应现象，在输电线路中产生异常电压和异常电流。异常电压和异常电流的产生，会导致线路电压急剧升高，在极短时间内将原有的输电导线变成一条能够威胁人们生命和财产安全的高压线。除此之外，如果采用架空线路进行输送电，则感应雷过压的影响会更加严重，易发生击穿事故。因此，预防感应雷过压首先要尽量避免使用架空线路，尽量将电缆设置在地下，并且增加相应的防范保护设备，以确保线路的正常运作。

2.2 雷电绕击

雷电绕击是指雷电绕开避雷设施直接击中在导线上的情况。雷电绕击一般发生在空旷地带或是线路结构复杂部位。雷击之后，电流向两侧传导经过瓷瓶串，引发瓷瓶串闪烁。 雷电绕击会给输电线路造成极大的损害， 为降低甚至避免雷电绕击对线路的影响，在进行输电线路设计时，应该综合考虑绕击率及实际的情况，根据相关参数进行防雷设置。

2.3 雷电反击

雷电反击最明显的恶劣影响就是跳闸。雷电反击是由于雷电击中相关设备后，产生强大的击穿电流击穿大地，导致接地电压瞬间增高，与此同时，输电线路中会产生更高的感应电压。雷电反击会瞬间造成成百上千伏甚至几万伏的放电电压，其造成的瞬时电流甚至可以高达几十万安培。根据经验可知，输配电线路产生雷电反击时，雷电无论是击中避雷针还是塔顶设备，最终都是会导致跳闸事故。

3 配电线路的防雷措施

3.1 做好避雷器安装

为了实现配电线路雷电冲击的全面保护，就需要在配电线路的重要位置安装避雷器，使架空配电线路在受到雷电冲击时得到更好的保护，在安装避雷器的过程中要合理选择避雷器安装的位置，使避雷器的安装发挥出最大应用价值。科学合理的选择避雷器安装的位置不仅能让避雷器的雷雨天气下有效发挥出避雷的作用，一定程度上还能够降低避雷器安装的成本。在避雷器位置选择和安装的过程中需要注意的是要合理增加放电间隙，从而加强避雷器预防雷电冲击的效率。在安装的过程中要格外重视配电线路容易受到雷电冲击的部位。与普通的避雷器相比较，氧化锌避雷器的保护性能更强，避雷的效果更加明显。

3.2 加强控制线路电阻

在配电线路的建设和防雷工作中，线路的电阻起着重要的影响作用，能够直接影响到配电线路建设的可靠性和防雷工作的安全性。为了保证防雷工作的顺利进行，就必须降低配电线路的电阻，降低配电线路的电阻能够有效的减少配电系统在运行过程中对电力资源的浪费，还能够提升电力资源的利用效率。为了更好的降低配电线路的电阻，就需要相关工作人员调整线路中的电阻，将配电线路中的电流有效的导入地网中，降低雷雨天气给配电线路运行带来电流冲击的压力，从而为配电线路的整体防雷质量提供保障。将电流导入地网中，在降低电阻的同时还能减少电阻施工的成本，从而保证电力企业的经济效益。在控制配电线路电阻的过程中还可以根据实际配电系统电阻的具体情况应用降阻设备来降低线路电阻，在应用降阻设备时要提前做好具体的工作方案。

3.3 加装保护间隙

架空输电线路有疏导型和阻塞型的防雷措施，之前的一些防雷措施是属于阻塞型的措施，它们可以提升架空输电线路的耐雷水平。相比而言，也有一些防雷措施是属于疏导型的，比如加装保护间隙。加装保护间隙，可以通过在绝缘子之间加装并联间隙来实现，将间隙装置并联在绝缘子之间，可以增大间隙的空间，使雷电的闪络在间隙之间发生，起到疏导防雷的作用，实现避免电弧损伤线路的现象。安装保护间隙时，在绝缘子的两端，并联一对招弧角，此招弧角长度小于绝缘子的长度。并联间隙，可以转移和疏导工频电弧，可以改良工频电场，还可以改变雷击闪络路径，是具有多种功效的防雷装置。并联间隙的电极，也叫作均压引弧环或招弧角，这与它的结构有较大的关系。

3.4 防止绝缘串闪络和引流线

导线对铁塔放电输电线路的闪络是指雷击塔顶或避雷线时，使塔顶电位升高，电位升高值直接加在绝缘子串上造成闪络，因此，适当增加绝缘子串绝缘水平，可以有效减少闪络事故发生。（1）对于单个高杆塔、大跨越和密集落雷等情况，可以增加绝缘子的数量，并且定期清洗运行中的绝缘子串并做抽样检查和实验。（2）对于同杆的双回线路，采用不平衡绝缘方式，即一次普通绝缘，一次加强绝缘。（3）在弱绝缘塔和易击塔上采用线型避雷器，提高线路耐雷等级，减少绝缘闪络。（4）为确保刮风时导线在铁塔部位对地绝缘距离满足要求，防止雷雨交加时跳闸可能性，在耐张塔增加绝缘棒以固定跳线，在过线塔增加复合绝缘子串以固定导线。

3.5 对杆塔进行定期维护

定期对杆塔进行维护和保养可以保证输配电网络的正常运作。杆塔的工作环境主要是室外，时刻被外在环境的影响和侵蚀，隐藏的裂痕、杆体的腐蚀、杆体的倾斜度及挠曲程度都会对其正常的运作造成影响。只有定期地进行检查，确保杆塔的状态保持良好，才能在保证配电线路在雷击等情况下正常运作。

4 结束语

通过增强线路绝缘水平、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、加装保护间隙、安装可控放电避雷针和安装线路氧化锌避雷器，都可以对架空输电线路的防雷工作起到好的效果，在实际的线路杆塔设计、运行、改造过程中，应该根据实际情况，具体问题具体分析，探求和实施一个最优的防雷方案。同时在架空输电线路运维过程中，充分利用雷电定位系统等新技术、新方法，进行雷击故障点的辅助查找，将可以起到事半功倍的效果。

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