高压输电线路防雷及预防措施

摘 要：近年来，随着我国经济的飞速发展，推动了各行各业的发展速度，与此同时，人们对供电可靠性的要求也越来越高。据电力部门的有关统计数据显示，电力系统输配电线路故障中，有接近50%左右是因为雷击引发的。输电线路作为电网中重要的组成部分之一，一旦其出现问题，势必会影响供电可靠性。为了确保输电线路安全、可靠运行，预防雷击事故的发生就显得尤为重要。基于此点，本文就高压输电线路防雷及预防措施进行浅谈。

关键词：电力系统 高压输电线路 防雷

中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0114-01

1 高压输电线路防雷的重要性

就高压输电线路而言，其分布较广，它不仅是连接各变电站以及重要用户之间的桥梁，而且也是整个电力系统中的主动脉，它运行安全与否直接关系到供电的可靠性。为此，输电线路在电网中占据着十分重要的地位，想要实现强电强网绝对离不开输电线路的安全稳定运行。架空输电线路是电力系统中输电、配电以及发电的重要组成部分之一，其安全性、稳定性、可靠性对于系统而言非常重要。通常情况下，架空输电线路多数都地处旷野，沿线较长且呈纵横交错分布，正因如此，使得该线路很容易遭受雷击。当输电线路遭雷击后，会引起跳闸，这样一来不仅会影响电力系统的正常供电，使线路和开关设备的维修量增大，而且雷电流还有可能沿线路侵入到变电所当中对电气设备造成损坏。通常情况下，电力系统中以线路的绝缘最强，变电所次之，而发电机的绝缘最弱，如果变电所和电厂的设备保护不周，便会引起绝缘损坏进而影响供电可靠性，会使供电企业遭受巨大的经济损失。而输电线路的防雷能够有效地减少雷击事故的发展，可以进一步避免经济损失。所以做好输电线路的防雷措施不仅能够提高线路本身的供电可靠性，而且还可以间接地保障变电所以及电厂运行的安全性，实现整个系统安全、稳定、可靠、经济运行的目标。

2 高压输电线路雷击事故高发的原因分析

在对大量遭受雷击的高压输电线路进行分析后发现，导致雷击事故高发的原因主要有以下几个方面。

2.1 杆塔问题

很多高压输电线路遭雷击都是由于杆塔存在隐患而引起的。通常情况下，线路中的水泥杆基本都是利用混凝土内的钢筋进行接地，当雷击发生后，雷电流便会通过水泥杆内的钢筋，此时很容易引起水泥杆爆裂。这种情况常出现在有裂缝的水泥杆上。一旦杆塔损坏势必会给输电线路正常运行造成影响。

2.2 保护角问题

一般情况下，保护角过大对于防绕击非常不利。按照有关防雷规范规定220 kV及以上输电线路的避雷线保护角不得大于20°。但是很多高压输电线路在设计时，均为考虑这一问题，或是由于一些特殊原因造成保护角超限。这样一来势必会增大绕击的可能性，从而引发输电线路雷击事故。

2.3 接地装置问题

接地装置中最主要的问题是腐蚀和降阻。在对一些地区的地网进行开挖检查发现，接地引下线的腐蚀情况较为严重。同时一些使用导电混凝土或是降阻剂的接地装置较之未使用这些材料的腐蚀情况要重很多。

2.4 绝缘子选用不当

按照有关防雷规范的要求，在雷击高发的区域内不得采用合成绝缘子。这是因为合成绝缘子两端的均压环存在一定的空气间隙，这样一来会导致其抗雷击水平低于瓷绝缘子。然而，由于合成绝缘子的维护和检测相对比较容易，加之未充分考虑多雷区的问题，致使选型上出现失误，这为雷击事故的发生埋下了严重隐患。

3 预防高压输电线路遭雷击的有效措施

3.1 降低杆塔的接地电阻

为了进一步确保高压输电线路的防雷装置可靠有效，应在每根杆塔处均敷设接地装置，并将装置与地线进行可靠连接，这样可以使经过杆塔顶部或是地线中的雷电流通过较低的接地电阻后泄入到大地当中。同时还可以采用降低杆塔冲击接地电阻的方法来提高输电线路抗雷击的能力，进而达到减少雷击跳闸率的目的。经实践证明，在500 kV的线路上降低冲击接地电阻5 Ω，线路本身耐雷击的水平能够提高20%左右，跳闸率也会随之降低45%左右。

3.2 减小保护角

经过大量的试验表明，雷电通过避雷线直击导线的概率与线路所处地质条件、杆塔高度以及保护角度等因素有关。由于地质条件很难改变，而杆塔高度一经确定想要改变也比较困难。为此，想要进一步预防雷击事故的发生，对保护角进行调整是最为可行的措施。对于500 kV的高压输电线路而言，线路若是位于山区，在考虑边坡这一影响因素的基础上，保护角不应大于-5°；线路若位于平原地区保护角则不应大于0°。换言之，就是在设计保护角时，应采用0°或是负保护角，这样可以有效地预防雷击。

3.3 加装线路避雷器

线路避雷器最主要的作用是在雷电击中线路时，避雷器会在雷电流达到一定幅值时自行动作，使大部分的雷电流从避雷器中流入导线，并传播至与之相邻的杆塔上。通过分流的耦合作用能够进一步提高导线的电位，进而避免绝缘子发生闪络。安装线路避雷器不仅可以有效地降低线路遭雷击跳闸的次数，而且还能减少维修和巡视工作量。在线路避雷器的具体选用上，应当对以下问题加以注意：其一，应先确定安装杆塔的雷击具体性质。如反击较多的杆塔应当在三相上均安装避雷器，并且与之相邻的杆塔也要安装，若是绕击较多的杆塔仅需在一侧安装便能起到较好的防雷效果。通常情况下，500 kV的输电线路多以绕击为主，只需要在边相加装避雷器即可，这样可以节约安装成本；其二，应尽量选用带有间隙的避雷器，这样有利于延长其使用寿命，但在实际应用中应当对避雷器及其间隙的憎水性加强检查；其三，在安装避雷器之前，应当认真对各个连接部位进行检查，并在条件允许的情况下逐一进行试验，以确保避雷器可靠运行。

3.4 加强运行维护

线路运维部门应当确保高压输电线路通道和走廊与相关规范要求相符，并对线路中绝缘子自爆以及导线滑移等缺陷进行及时消除，以此来降低雷击事故发生的几率。同时应按照季节的变化加强巡视工作，并结合线路所在地的地质情况和历年来的运行经验，找出一定的变化规律及趋势，有针对性采取相应的防雷措施，减少雷击事故的发生。

4 结论

总而言之，雷电属于一种无法避免的自然现象，想要减少雷击对高压输电线路的破坏，就必须做好相应的防雷措施。为了确保高压输电线路的安全，电力部门应当对线路的防雷工作予以高度重视，并结合线路的具体情况，选择科学合理、行之有效地防雷措施，以此来确保高压输电线路安全运行，这样不仅能够使电网的供电可靠性得到保障，而且还能使经济效益大幅提高。

参考文献

[1]许志元.山区高压输电线路雷击规律及对策研究[J].广西大学.2008（6）.

[2]郭超腾.线路避雷器在高压输电线路防雷中的应用[J].机电信息.2011（33）.

[3]张新利.关于高压输电线路防雷与绝缘问题的探讨[J].中华民居.2012（1）.