输电线路雷害原因及防雷对策探索

王勇

摘要：输电线路作为电力企业进行供电系统中的重要载体，输电线路因雷击引起的故障跳闸频繁发生，故线路的防雷工作日益受到各级电力部门的高度重视，我国特别是四川地区雷电灾害较多，对目前的输电线路造成了相当大的影响。文章将以目前输电线路进行防雷的基本内涵为着手点，阐述了目前输电线路基本的雷害原因，并提出了相应的防雷对策。

关键词：输电线路；雷害原因；防雷对策；防雷措施；防雷能力；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM726 文章编号：1009-2374（2016）31-0126-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.063

因为我国地域较广，输电线路分布较为广泛，雷电天气极易对输电线路产生影响，输电线路遭遇雷击并且产生故障的情况较多，通过实际运营经验，电力企业也要及时进行转变，以保障目前输电线路的安全运行。本文针对输电线路雷害原因及防雷对策进行相应的探索，以此提出有效防范雷害灾害、提升目前输电线路抗雷能力的具体措施，从而提高输电线路运行的可靠性。

1 输电线路雷害常见原因及发展现状

我国地域类型丰富、地域辽阔，拥有多样化的地质地形，这就致使我国在建设输电线路的同时也会较多遭遇雷害，雷害现象发生较多的地区属于我国的山区。乐山市处于四川盆地向西南山地的过渡地带，地形呈西南高、东北低，高差悬殊，区域地形以山地为主，占幅员面积66.5%。山区由于下垫面较为复杂，且其间的热力状况差异较大，容易产生空气对流。同时乐山区域内河网密布，仅岷江、青衣江、大渡河三条主要河流流程达510km，区内水域面积5.3万公顷，占幅员面积4.1%，年均降水量达1000mm，年均湿度达70%，产生的暖湿气流较多。当不稳定的暖湿气流进入山区，受地形作用的抬升，使得山区出现积雨云的几率很大，而起伏的山峦又使得空气流动呈不规则乱流状态，并影响到很高的高空，因而多山地的乐山区域很容易发生雷暴，这一现象在大渡河流域体现得尤为突出。雷击的电压是因为雷云作用放电而产生的，当这种高电压利用相应的介质与输电线路之间建立了相应的输电通道，雷电产生的热效应、机械效应等多种效应综合作用下，雷电活动会致使其输电线路造成线路跳闸甚至停运。

输电线路雷害产生的原因：一是由于雷电自身的高电压，二是与输电线路的抗雷设备及相关装置的基本性能有关。雷击性质在雷电灾害中也有不同的定义，其中包括反击和绕击等，接地电阻过高，并且绝缘能力较弱的情况下都会产生实质性的灾害，线路上的基本防雷装置与防雷设施不够完善，缺少相应的保护能力，并且在建设输电线路的时候缺少对于地质因素的实地考察，没有将输电线路与其基本实际环境结合起来。针对目前输电线路雷害的常见原因，我们需要在基于明确问题的基础之上，针对发展现状寻求相应的改变，以此促进输电线路防雷措施的进一步提出。

2 输电线路进行防雷举措的重要意义

输电线路一旦遭遇雷击就会产生跳闸甚至不能使用，由此产生相应的电网事故，影响电网的基本运维，也会在一定程度上产生很大的经济损失。输电线路因雷击引起的故障跳闸频繁发生，故线路的防雷工作日益受到各级电力部门的高度重视。在此背景下，我们通过对雷电情况和雷击类型分析，研究重点防雷线路和重点防雷杆塔，论证了可行性防雷方案，确定了以接地装置整治、安装杆塔避雷器为主要内容的防雷方案并实施完成。在雷汛期间跟踪防雷效果，数据表明通过本课题研究、实施，在一定程度上降低了线路雷击跳闸的概率，起到了保障输电线路安全运行的效果。

3 对于输电线路的具体防雷对策

3.1 杆塔接地装置整治

输电线路杆塔接地装置合格是防雷的基础，按《架空输电线路运行规程》（DL/T741-2010）要求对输电线路杆塔接地电阻进行周期性测试，对每基杆塔的电阻值、地网敷设年限、开挖检查的情况进行综合分析，视情况有针对性地进行重新改造敷设地网使不合格地网达到要求；对接地引下线出入土部分锈蚀严重的进行更换；对四腿接地电阻值不平衡的进行开挖检查并修复；对地形复杂、土壤电阻率较高的杆塔可根据需要进行专门设计，采取打垂直接地体、铜包钢接地体、离子接地体等措施对输电线路杆塔接地电阻进行综合整治，以此加强对于输电线路杆塔电阻降低能力。

3.2 科学选点安装避雷器

输电线路附近的雷电活动有许多偶然性和不确定性，因此加强特殊区段管理，通过所维护历年雷击记录分析，雷击故障杆塔均处于多雷区或重雷区、山顶、坡度较大的山坡或山峭、附近有水系（河流、水库、鱼塘等）、周围有矿区、大档距、跨大沟等。同时分析雷电定位系统以输电线路杆塔附近地闪密度为依据分析各区段线路走廊的落雷情况，划分多雷区，结合雷电易击区段确定重点防雷杆塔，为日后扩大防雷范围提供判别标准，科学选点安装避雷器，对直线杆塔和耐张杆塔无引流绝缘子串的一般安装线路型纯空气间隙避雷器，对耐张杆塔有引流绝缘子串的一般安装线路型固定空气间隙避雷器。

结合巡视或安排雷电活动后对安装好的避雷器运作计数器进行防雷读数分析，也可安装避雷器计数器远传装置，对避雷器在该基杆塔的运行工况进行统计分析，为后期的防雷工作奠定基础。

3.3 从设计入手，降低输电线路保护角或增强绝缘配置

例如在以山地为主的区域中进行防雷设计的时候就需要降低避雷角，保持其处于正确的角度中间。一般情况下，保证其角度处于20°～30°之间就可以明显看出避雷效果，通过公式的基本计算，明确好目前杆塔下的有效保护角，也可以根据实际情况进行调整，适当选择负角。不过在雷电灾害频繁区域，有双避雷线线路的时候要将基本角度继续下调。在雷电灾害较多的区域以增加绝缘子片的方式加强绝缘效果，以此减少目前雷击跳闸事故的发生。同时可以建立地区雷电活动情况资料数据库，通过对于其雷电天气的调研工作，寻求其发展规律，从而推动对于输电线路的避雷性能的调整，将后期处理与前期预防有机结合，以此加强对于防雷技术上的研究。

3.4 多手段、多措施综合防雷

根据杆塔所处的地形、地貌可多手段、多措施进行综合防雷，主要有以下手段：一是在杆塔横担两侧安装负角保护针，减少杆塔附近遭受绕击的几率；二是杆塔顶部安装可控避雷针或雷电集接闪器，减少杆塔遭受反击的几率；三是对砼杆将原雷电泄流通道“地线→金具→砼杆（可能有不通的情况）→接地引下线→接地体”进行改进，减少环节，减少接触电阻，改为“地线→外设圆钢→接地引下线→接地体”，俗称接地泄流通道“暗引改明引”。

3.5 加强对于输电线路防雷设施的检查维护工作

对于输电线路的维护工作一般是分为两个阶段：一个阶段是为了预防雷电灾害而进行输电线路定时的检修与维护，排查相应的风险，增强其抗雷性能；另一个阶段是输电线路遭遇雷电袭击之后进行的后期维护工作。然而在加强对于输电线路的维护工作过程之中需要将前期的防雷检测维护工作与后期遭遇雷电灾害的管理维修工作有机结合起来，将定时检查与不定时抽查的输电线路维修工作落实到位，检查好基本避雷线的架设以及电气设备的基本状况。综合多种维护办法，以提升对于输电线路维护工作与管理水平的方式促进线路防雷水平的提高。

3.6 加强对于输电线路的基本监测工作

切实将输电线路的监测工作落实下去，可以在一定程度上规避风险，排查出避雷装置的一些安全隐患。在监测的过程中寻求抗雷性能的发展趋势与发展规律，明确输电线路耐雷水平以及多种电气设备之间的关系。

要加强监测人员的基本巡检工作，利用先进的监测系统，了解好雷电的基本发生规律，记录好相应的数据，为防雷技术的提升以及防雷设备的完善提供更好的理论依据。

时输电线路的施工技术人员也要在这基础上提升自身的综合素养，促进专业水平的进步，不仅要有基本经验，同时也要对输电线路的雷害原因进行掌握，提升自身的专业水准，提前进行紧急预案的准备，这样一旦发生雷电事故可以在第一时间内明确对于输电线路的处理方式，以多种处理方式降低经济损失，并且结合实际情况，达到抗雷目的与抗雷效果。降低雷击跳闸的次数，克服自然条件的困难，针对目前输电线路的雷害原因进行处理。施工技术人员也要进行培训，通过培训课程的开展，促进防雷技术控制水平的提升与进步。

4 结语

在目前输电线路的发展过程中，雷害是阻碍输电线路正常运行的最大障碍，我们要在明确输电线路雷害原因的基础之上，对防雷对策进行积极的探索，以此加强防雷手段的进步。可以通过更新避雷设施，提升避雷设备的防雷能力、加强对于输电线路所在区域的调研工作，注重避雷基本方法手段的掌握、加强对于输电线路的维护工作、加强对于输电线路的基本监测工作、输电线路的施工技术人员提升自身的综合素养、提前进行紧急预案的准备等多种方式对于输电线路的防雷问题进行改进，以此加强防雷措施的有效性，积累在输电线路方面防雷的基本经验，降低雷害事故，保证输电线路的正常工作。

参考文献

[1] 黄会贤，罗标，曹云轩，石孝文.山区高压输电线路 的防雷对策[J].电力建设，2012，（5）.

[2] 曹斌，付文光，梁高源，俞乾，刘瑞.基于ATP- EMTP的变电站二次系统雷电过电压仿真[J].高压电 器，2012，（12）.

[3] 叶水勇，胡晨成，唐龙江，盛俊英，张峻林.智能故 障监测终端系统的架构及功能[J].电力与能源，

2014，（6）.

[4] 王恒山，林建勤，郭建钊.创造条件，有序规范地开 展输变电设备状态检修[A].2009年全国输变电设备状 态检修技术交流研讨会论文集[C].中国电力企业联合 会科技开发服务中心，2009.

[5] 侯峰.变电所接地保护措施的研究[A].第23届全国铁 合金学术研讨会论文集（下）[C].中国金属学会铁合 金分会，2014.

[6] 季芬琴，陈益梅，魏伟锐，陈州川.加强防雷减灾， 为新农村建设服务[J].农学学报，2014，（4）.