输电线路防雷方法

张 超

盐城供电公司，江苏 盐城 224001

雷电是一种雄伟壮观而又有点令人生畏的自然现象，它的危害体现在雷电的热效应、机械效应、过电压效应以及电磁效应，当它对大地产生放电时，便会造成巨大的破坏。我国是一个多自然灾害的国家，跟地理位置有着不可分割的关系，其中最为严重的是广东省以南的地区，惠州、深圳、东莞一带的雷电自然灾害已经达到世界之最，这些地方是由于大气层位置比较低所造成。在我国的东莞夏季5月～8月之间，由于雷电对输电线路的破坏所带来的一系列相关的经济亏损就接近当季的GDP比例亏损度的6%，达到上千万的经济损失。由于我国的输电线路分布广泛，而且大多数地处旷野，很容易遭到雷击。当雷电击中电力线路时，雷电流需经过电力线路泄入大地。即使雷电没有击中电力线路，当雷击发生后，导线上感应的异号电荷失去束缚，向导线两则流动，这些电流通过线路侵入变电站或袭击电气设备，在设备上形成过电压。当过电压高于设备的额定雷电冲击耐受电压时，设备就会损坏。因此，对输电线路加强防雷措施，不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数，还可以有效保护变电站内电气设备的安全运行，是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。

1 输电线路的防雷接地措施分析

首先，输电线路中要架设避雷线。避雷线又称架空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于防雷。通常当雷电击中输电线路时，在输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”，有时甚至达到几百万伏。它超过线路绝缘子串的抗电强度时，便会引起线路跳闸，甚至造成停电事故。然而，使用避雷线可以遮住输电线路，使雷只落在避雷线上，并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置，使雷电流导入大地。一般来说，输电线路的电压愈高，采用避雷线的效果就愈好，因此在110kV～220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线。还有，避雷线应在每个杆塔的地基处接地，因为在采用双避雷线的超高压输电线路上，正常的输送电流会在两根避雷线之间组成闭合回路，而造成功率损耗，所以为了降低损耗，须将避雷线对地绝缘。同时，避雷线的保护效果还同它下方的导线与它所成的角度有关，一般在20°～30°之间。通常220kV和330kV双避雷线线路最好做到20°左右，而500kV伏及以上的高压线路的双避雷线角度最好在15°以下。在架有两根避雷线的情况下，很容易获得较小的保护角，线路运行时的雷击跳闸故障也相对较少，但建设投资较大，所以我国 近几年建的220kV以下的输电线路，大多数采用单根避雷线；其次，要降低杆塔的接地电阻。对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防雷的可靠性和实用性；对于一般高度的杆塔来说，为了提高线路耐雷水平与降低雷击跳闸率，降低杆塔冲击接地电阻是最有效和经济的方法，还要对同一条线路进行逐段改造，把邻近杆塔接地连接，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；对于山区地带的杆塔来说，通常在4个杆塔的底部应用打深井加降阻剂或采用长的辐射地线，来增加土壤与地线的接触面积使电阻率降低，实现输电线路的防雷。总之，降低杆塔接地电阻，并完善接地装置，保证雷电产生的电流可靠的泄放到大地，是输电线路运行中防雷的基础。也是提高设备防雷经济、高效的方法；最后，要安装自动重合闸。输电线路除了要安装防雷保护装置外，还要安装自动重合闸装置，因为输电线路的故障80%以上都是瞬时性的，输电线路在遭受雷击时，绝缘子发生闪络就会造成跳闸，因此安装自动重合闸装置对降低输电线路的雷击事故率具有较好的效果，这样就可以消除瞬时性故障，减少雷击跳闸后停电的现象，确保持续供电。

2 输电线路的维护

应该对输电线路进行实时的管理与检修。为了防止雷击跳闸停电，在防雷技术上应多做研究，输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率，还有就是对防雷设备的接地情况进行检察，还应根据地形条件和气候条件等综合考虑运行方式；从实际出发实行输电线路状态检修是电网发展的必然要求，也是输电线路管理水平不断提高的需要，如增加巡视站，清理线路旁的树枝等；应该尽量避免电能在输电网中的损耗，电力网在实际运行中可能由于带电设备绝缘不良而有漏电损耗。这种损耗可以通过加强电力网的维护工作来降低，维护工作主要是定期清扫线路、变压器、断路器等的绝缘子和绝缘套管等；应综合考虑系统的运行方式、防止雷击永久性故障和降低雷击跳闸率，还要根据线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、清理线路周围的不利因素、加装线路避雷器和接地电阻监测等措施，以降低雷电天气对输电线路造成的危害。

3 结论

由此可见，随着科技发展，生产和生活用电量越来越大，电已经成为最重要的资源之一，如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。在电力输送过程中，如何防雷显得十分重要，防雷击术的研究已经取得了很大的发展，线路防雷的保护措施会越来越多。在实际中，输电线路的防雷保护是一个系统工程，需要因地制宜，根据不同区域的地形地貌和气候特点，合理地选择防雷保护措施。如在高原山区，雷击次数多，而且地形越恶劣的环境越严重，采用单一的避雷器不能产生很好的避雷效果，但是如果配上杆塔接地网的装置就可以大大降低雷击率，所以在输电线路中杆塔接地网的装置既可以在平原应用还可以应用在地质恶劣的山上。输电线路的管理和检修也是必不可少的，输电线路不同于一般的设备，它覆盖范围广，而且大部分在室外，只要有任何一处损毁，就会影响到一个系统，所以线路的检修和管理是影响供电稳定性的重要环节。加强巡视，及时维护等，一定能有效地防止雷害事故，提高电网供电可靠性。