高压输电线路防雷措施分析及改进方法

李庚年

摘要：高压架空线路实际的运行过程中，经常会发生各种雷击事件，容易导致线路硬件设备遭受到破坏，不仅会影响到输电工作的正常开展，甚至有可能造成各种安全问题。对关于高压架空输电线路防雷措施进行探讨。分析输电线路雷电的种类，优化架空线路防雷的措施。

关键词：高压输电线路；防雷措施；改进方法

1高压输电线路防雷工作的必要性

雷击问题不仅会影响到输电线路的安全性，同时还会破坏线路中已有电力设备，给输电单位造成直接的经济损失。在初期的高压输电线路工程建设活动中，建设方必须满足绝缘性方面的技术要求。当前的变电所在输电生产的过程中也发挥重大作用，保护不到位也会受到雷击影响，输电线路的整体安全性不能被保障，为了提升供电企业的信誉度，长期提供稳定的输电服务，必须针对雷击等恶性事件，强化防雷系统，减少雷雨天气给输电线路的恶劣影响。高压输电线路是电力系统运行的主动脉，起着连接用户与变电站的作用，高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。

2输电线路的雷害原因

影响输电线路雷害的原因有很多，为充分掌握输电线路遭受雷害的情况，必须要结合现场环境因素对其进行综合分析，通过仔细检查雷击事故现场以及模拟实验，准确判断其故障跳闸性质。输电线路遭受雷击的主要原因有以下几个方面：线路绝缘子放电电压超过正常值的一半；雷电流强度过强；杆塔的接地电阻异常；以及无标准架空地线。对于雷击导致的输电线路跳闸故障又可分为绕击和反击两种，一般绕击式跳闸发生概率较大，同时输电线路雷击事故还和其所处的具体地理位置也有关联，不同的地形、天气等环境因素对雷击故障造成的影响都有不同程度的差异。

由于天空中雷云放电导致过电压的形成，使得输电线路周围容易出现雷击现象，大气过电压是以输电线路杆塔为放电通道，然后击穿线路绝缘层，雷电造成大气过电压又分为两种，分别是感应雷过电压和直击雷过电压。从接地方面考虑雷击，可以发现因为放电泄流需要通道，再加上大地能感应雷云中的异种电荷，因此接地装置的完善和雷击事故的发生有直接的关系。输电线路一般承受的感应雷过电压极限是400kV，而当线路过电压小于35kV时，又会对绝缘层造成一定的伤害，只有超过100kV时，才不会影响其绝缘带的安全工作状况，故超过100kV的输电线路雷害原因主要来自于直击雷。输电线路的杆塔高度和避雷线对边导线的保护角也是造成其雷害事故的重要原因，而山区输电线路的安全隐患问题更严重，山区地形复杂，使得输电线路的架设存在跨度大、高差大等问题，同时由于山区地貌的特殊，经常出现多云多雨天气，种种原因都导致山区雷电绕击发生概率较大，根据统计山区地区雷电绕击发生概率是平原地区的三倍左右。

3改进高压输电线路的防雷防护工作

3.1选择合适的高压输电线路路径方案

结合具体的高压输电线路设计工作要求，要对线路工程经过的区域和地形地势进行具体的分析和把握，以此来保证高压输电线路的经济效益和社会效益额发挥，这对于整个高压输电线路的施工建设质量提升也具有重要意义，所以在进行高压输电线路的线路路径设计过程中，要加强对高压输电线路的线路勘察工作，设计工作人员要结合具体的工程线路需要对所经过区域的地质信息和地表信息等进行综合分析和把握，以此来初步确立数条路径，另外要结合具体的科学评价指标模型对线路进行评价分析，从而选择出最优的线路。另外进行线路工程设计，要融入精细化管理理念，尽量选择长度短和转角少以及地形好的线路区域，尽量避开建筑区和经济作物区，从而更好的控制线路工程的施工建设成本，提高整个高压输电线路的经济效益和社会效益。

3.2降低杆塔的接地电阻

为了有效确保输电线路和固体结缘不会被雷击的高压击穿，可以通过减少杆塔的接地电阻来实现。随着杆塔接地电阻的不断降低，塔头电位下降很快，线路中的空气和绝缘就越不容易被击穿，设备的工作可靠性也就会越高。为了有效降低杆塔的电阻，需要根据杆塔设计的实际情况，掌握地网设计中需要达到的接地参数，并根据实际土壤电阻率来确定合适的接地电阻，并制定相关的施工方案和质量标准。只有杆塔的接地装置满足了设计的要求，才能有效提高设备的耐雷水平。在对旧电网的改造过程中，在完成新接地的改良工作后，应该新地网络和旧地网络有效连接起来，这样可以进一步降低接地电阻。

3.3控制線路保护角

输电线路的保护角与绕击率存有线性关系，缩小保护角，可以控制绕击率，从而降低线路跳闸率，针对已经建设完毕的线路运用该种防雷手段，需要极高的技术成本，面对山区中的输电线路，杆塔塔头会给线路带去一定的限制，大幅度缩减保护角的施工工作难以有效展开。增大避雷线与输电线之间的耦合系数可以减少绝缘子电压的反击和感应电压的分量，从而减少雷电事故，而架设耦合线可以增大避雷线与输电线之间的耦合系数；我们可以通过降低绝缘子承受的电压，从而提高线路耐雷水平，而架设耦合电线可以增大分流雷击塔顶时向相邻杆塔的破坏作用，同时耦合电线也有一些其他限制：架设时需要检验杆塔强度，以及耦合地线和输电线的距离；而且架设耦合电线施工比较困难、受严格地形条件限制；同时还会增加线路损耗；而且造价成本也比较高。

3.4高压输电线线路防雷环节的调整优化

高压输电线路的设计过程中，要注重对线路的防雷设计，防雷设计工作对保障线路工程的供电安全具有重要意义，在进行防雷设计工作中，要做好以下方面的注意：首先要做好对避雷针的优化设计，针对高压输电线路的防雷设计，应该做好避雷针的设计，应该采用双避雷线的方式，并有效控制雷电落点，将雷击次数控制在合理范围内。与此同时，要针对高压输电线路的避雷线和相应的高压导向间做好垂直设计工作，有针对性的选择和使用带有避雷功能的避雷针，更好的提高避雷效果；另外要将高压输电线路的整体线路距离进行有效控制，将其控制在38m的水平距离内，这对于防雷设计性能和效益的发挥具有重要意义，足够的距离能够有效减少雷击的次数，从而保障输电线路的安全。高压输电线路往往会经过一些自然条件较为恶劣的区域，在部分山地环境中，由于地形地势的影响，高压输电线路很容易在雷雨天气出现相应的雷击事故，影响电力传输。

4结束语

输电安全保障活动与居民的安康息息相关，发电厂在利用高压输电线路的同时，也不能忽视安全防护方面的工作，雷击带来的影响难以被直接避免，为了减少高压输电线路的故障，可从避雷以及防雷工作入手，在现有线路防雷保护工作的基础上，提升线路综合保护工作水平，安全地在输电过程中发挥出高压输电线路的作用。

参考文献：

[1]刘凯强.试析输电线路雷害原因及防雷措施[J].企业技术开发，2017，36（11）：86～87+100.

[2]陈剑锋.高压输电线路设计工作中应注意的要点分析[J].技术与市场，2018，25（12）：155+157.

（作者单位：鄂尔多斯电业局）