浅议输配电线路防雷保护

吴桂花

摘要：雷击是输配电线路故障中非人为因素的首要原因，减少线路故障造成的危害，非常有必要将雷击的危害降到最小，文章分析了对雷电对电力线路的危害、输配电线路防雷保护措施及防雷保护装置。

关键词：输配电线路；防雷；保护；措施

中图分类号：TM862文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）22-0114-01

1输配电线路防雷保护原因

当线路受到线路附近落雷或直接雷击时，导线上会因电磁感应产生过电压。过电压往往会高出线路电压的2倍或2倍以上，它会使线路绝缘遭到破坏而引起雷击事故。雷击不但会给线路本身造成危害，雷电还会沿导线迅速传到变电站，若变电站内防雷措施不良，就会对站内设备造成严重损坏。总结雷电的危害有如下几点：雷电的热效应，烧毁导线、设备，造成火灾；雷电的机械效应，击毁杆塔、建筑等，造成人畜伤害；雷电的电热效应，产生过电压，击穿电气绝缘、绝缘子闪络，使开关跳闸、线路停电还可能引起火灾、人员伤亡等。因此，采取必要的防雷保护装置是保证电气设备运行安全的一项重要措施。

2输配电线路防雷保护措施

由于线路的数量大，分布广，在旷野、山区等地极易遭受雷击，因此线路的防雷工作已经成为电力系统防雷工作的重中之重。所以，必须加强输配电线路的防雷保护，才能提高供电的安全性。

①地线是输配电线路最基本的防雷措施之一，它的主要功能有：防止雷电直击导线；雷击杆塔时对雷电流有分流作用，能有效减小流入杆塔的雷电流，使杆塔顶电位降低；对导线起到屏蔽作用，降低导线上的感应过电压；对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压。雷击主要通过直击雷（包括绕击）、感应雷和地电位反击三种方式对线路造成危害，如果不安装避雷线，则雷电直击杆塔的过电压或直击导线与直击避雷线所产生的过电压相差可达6倍以上。

②防感应雷。针对配电线路的绝缘弱点，如个别铁横担、金属杆塔、特别高的杆塔、带拉线的杆塔和终端杆，都应装设避雷器进行保护。对配电线路上的电气设备，如配电变压器、隔离开关和断路器等，都应根据其重要性分别采用不同的保护设备。

③合理采用和改善屏蔽方面的技术措施。在导线下方架设耦合地线；在横担与避雷线间架设辅助地线；在塔顶安装单根避雷针或多针系统；在横担上设置预放电棒和负角保护针，在易击塔和易击段使用耦合地线，用击距法进行防雷分析，不仅可以增大耦合系数的作用，还可以增大耦合地线对下导线的屏蔽作用，相当于降低了导线对地高度或杆塔对地高度运行。

④由于输配电线路部分地段采用的是大跨越高杆塔，如跨河杆塔等等，增加了杆塔落雷的机会。塔顶电位高，塔高等值电感大，感应过电压也高；受到绕击的机率较大。这些都增大了线路的雷击跳闸率。为了降线路低跳闸率，可将高杆塔上的绝缘子串片数增多，加大大跨越档导地线与底线间的距离，以加强线路绝缘来达到提高线路耐雷击水平的目的。

3输配电线路防雷保护装置

目前的防雷设备有避雷针（避雷线）和避雷器。

①避雷针。为了保护电气设备和输电线路免受直接雷击，常采用避雷针和避雷线避雷的方法，通常认为避雷针的作用就是利用尖端放电，使之与雷云中的电荷中和，来阻止雷电的形成，其实这种想法是错误的。事实上，避雷针高出被保护物体，其作用是将雷电吸引到自己身上，通过接地装置，安全的将雷电流泄入大地，避免其保护范围内的其它物体遭到雷击，起到了较好的保护作用。一定高度的避雷针下面，其保护区域的物体基本上不会遭到直接雷击，把这种安全区域叫做避雷针的保护范围。其保护范围的大小与避雷针的高度有直接关系。一支一定高度的避雷针，只能保护一定范围内的物体不受雷击，其保护范围近似于圆锥体形状的空间。由于单支避雷针的保护范围有限，所以我们往往采用多支避雷针联合保护的方法，以扩大其保护范围。

②避雷器。避雷器是用于防止雷电波沿线路侵入变电站或其它建筑物，危害电气设备绝缘的一种防雷装置，它必须与被保护的设备并联。避雷器间隙的击穿电压比被保护设备的绝缘击穿电压低，电压作用正常工作时，避雷器间隙不会被击穿，对地放电，使大量电荷都泄入大地。从而减少了被保护设备绝缘上的过电压数值，起到了保护电气设备绝缘的作用。

以上所述的防雷措施中，架设避雷线、避雷器、避雷针等防雷措施，在实际工作中，应用较为普遍，而且都是行之有效的，并且可以根据具体情况分别选用，同时也可以根据具体情况在输配电线路应用设施系统中形成一个可靠的雷电防护系统。

参考文献：

[1] 张一尘.高电压技术[M].北京:中国电力出版社,2001.