防雷技术在输电线路设计的应用

罗平

摘要：雷电天气高发期，也是雷击事故的多发期，输电线路和设备最是容易遭受雷击影响，给人民群众生命财产带来了无法挽回的损失。只有掌握科学的防雷技能，才能够有效避免雷击带来的危害，为电力事业的发展保驾护航。

关键词：防雷;输电线路;成因与影响;防护措施

防雷技术在输电线路设计中的应用，对线路安全、电力发展有着极其重要的意义。从科学有效的评估研究开始，到防止雷害影响输电线路的安全运行，应全面做好线路预警、巡检管理工作，确保电网的安全可靠运行。更应该加快输电线路防雷综合整治工作，加强对防雷工作的组织领导。输电线路防雷整治的重点应放在110千伏以上的线路和遭受雷击比较严重的区域进行，主要包括杆塔接地电阻综合降阻、安装线路避雷器、安装阻尼式防扰击避雷针和塔头防绕击避雷针等具体措施，应针对每个防雷薄弱点制定详细的防雷整治计划和推进时间表。

一、雷击事故对输电线路的影响

输电线路和设备的安装通常都在室外，最是容易受到自然环境的影响，相较于输电线路而言，雷击产生的影响是最直接而且危害性是最大的。发生雷击活动时，产生的强电流和输电线路连接时，使电网出现严重故障，对输电安全造成极大的影响与破坏。根据我国以往电网故障类型分析，在多雷、土壤电阻率过高、地形复杂的山区，发生跳闸的概率比较高，由雷击引发的事故次数，占到高压线路运行总跳闸次数的10～70%，给我国的电力发展造成了不可挽回的经济损失[1]。

二、引发雷击危害形成的原因

雷击也称为大气过电压，分为直击雷过电压和感应雷过电压两种类型。它的发生原因是因为雷云在放电时产生的过电压，通过线路作为放电载体，从而导致线路的绝缘体被击穿。雷击时通常要建立一个放电泄流通道，使大地感应电荷和雷云中的异种电荷互相连通。因此，输电线路中接地装置的完好性，直接关系到输电线路的安全性，避免其遭受雷击的危害。

110千伏以上的输电线路发生雷击故障时，大部分是因为直击雷导致的，同时还与接地装置的完好性，也有着非常直接的关系。直击雷可以分为反击和绕击两种类型，对输电线路的安全运行会造成很大威胁。所以我们必须清楚的认识到雷击发生属性，准确的辨认出引发雷击的原因，实现良好的防雷效果。

三、输电线路设计中的防雷措施

输电线路防雷工作是电力系统防雷工作的重要环节。比较常用的防雷改进措施有：架设避雷线、安装避雷针、加强线路绝缘、采用查绝缘方式、装设耦合地线、升高避雷线、减小保护角度、装设消雷器及预放电棒与负角保护针等措施。解决线路的雷害问题，要从实际出发，因地制宜综合治理。

1、架设避雷线、安装避雷器

在输电线路中架设避雷线，是防止雷电直接击中目标的最基本和最有效方法。还可以将雷电击中杆塔时的电流进行分流处理，减小输电线路绝缘子的电压，降低输电线路上的雷击频率。避雷器不做密集安装，仅用作线路上雷电过电压过大或绝缘薄弱点的防雷保护，能免除线路的冲击闪络，将建弧率降为零。

架设避雷线不能够将雷电带来的影响完全消除，这时候我们可以使用安装避雷器的方法，将雷电流泄放到大地。从而可以有效的防止线路电压过大，真正意义上做到了对输电线路及设备的保障作用。

在绝缘导线杆塔上安装防雷装置，将绝缘导线高电位引至防雷装置处，并在支柱和横担之间形成一个空气间隙。当雷击产生过后，电压穿过空气间隙形成固定弧根进行燃烧，釋放雷电过电压能量，从而保护绝缘导线[2]。

2、减小杆塔接地电阻、架设耦合接地线

可在一定程度上降低雷击杆塔时的电位升高情况，这项工作应该和架设避雷线同时进行，配合实施。如果地网接受到的阻值过大，我们可以采取相应的措施，将地网型号加大或者是不设限的增加地网。

实施低杆塔接地电阻有困难的时候，就应该采取架设耦合地线的工作，就是通常所说的在导线的下方再架设一条地线。这样做可有效的加强避雷线与导线之间相互的耦合性，降低线路绝缘体上面的过电压，并且做到分流雷电电流。

3、安装自动跳闸、自动重合闸装置

为了避免线路落雷时双回路同时闪络跳闸，造成完全停电的严重局面，通常的防雷措施都不能满足要求。安装自动跳闸装置，使雷击线路中绝缘水平较低的线路首先跳闸，保护了其他线路。由于线路绝缘具有自恢复功能，大多数雷击造成的冲击、闪络和工频电弧，在线路跳闸后能迅速去电离，不会发生永久性的损坏，雷击过后线路自动重合闸，其效果安全可靠性更高。

4、加强绝缘

采用不平衡绝缘的方式，选择在雷电活动比较强烈的地段，或者是跨越度较大的进线段，采取增加绝缘子片数的方法防止雷击。因为这些区域存在有频繁的雷击活动，塔顶的电位也比较高，受到雷击的概率就会增大。通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线之间的距离，才能更好的提升绝缘性能。

增加杆塔支柱或横担的绝缘等级来做封堵，从而大幅度提高线路的耐雷水平，降低线路的建弧率，可基本避免雷击断线事故发生。这种方式往往会增加工程造价和施工难度，具有一定的局限性，可以将瓷绝缘子更换为复合绝缘子，从而提高绝缘线路的绝缘水平与等级[3]。5、加强雷电监测

110千伏以上的输电线路应增加雷电定位系统，进行全方位、全自动、实时掌控的雷电监测任务。因遭受雷击出现线路跳闸，雷电定位系统就可以快速的检测到被雷击中的部位，准确定位后，帮助寻线管理人员及时、快速的查找到故障发生点。即节省了故障巡视时间、检查时间，又为线路完好、恢复供电、增强线路的供电安全性和可靠性，提供了保障基础。雷电定位系统还可以对雷电发生的一切情况进行统计分析，使相关工作人员可以迅速准确的掌握雷电活动的特性规律，搜集整理出来的数据，为做好输电线路防雷击工作提供了科学依据。

总结

选择先进的、经济的、安全的防雷措施，可有效的保证输电线路的防雷电灾害发生，也是供电可靠性保障的重要手段。输电线路防雷的重要性我们不能忽视，应对输电线路防雷存在的隐患及时查明、及时改进，开展输电线路的移交巡视工作，建立运检责任体系，做到线路明确责任到人，完成对输电线路的防雷排险工作。

参考文献：

[1]王磊.防雷技术在输电线路设计的应用[J].内蒙古石油化工，2020，46（12）：106-107.

[2]李笑怡.防雷技术在输电线路设计的应用[J].集成电路应用，2020，37（01）：70-71.

[3]侯涛.防雷技术在输电线路设计中的应用研究[J].科技创新导报，2019，16（26）：31-32.