论电力系统防雷措施

王光平

【摘 要】科技的发展社会的进步促进了生活质量不断提升，人们生产生活对电力的依赖程度也越来越高，电力能源已经在人们生活之中占有重要的地位，随着经济迅速进展的趋势，以至于对电能有了更多的要求，在连续开采电能的时候，构建者应该对电力系统树立高强度的防雷意识，在科学技术的发展下，防雷系统也得到了有利的完善和更新，但是雷电是一种长期存在安全隐患的自然现象，电力系统的防雷设施要着重加强，还要运用有关的技术方法，以保障电网不会随时瘫痪，保护好民众的用电安全。

【关键词】电力系统；防雷技术；应用

一、引言

雷击产生的原因：

雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。当雷电放电路径不经过防雷保護装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。

一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。

近年来，电力安全问题越来越受到电力局和相关人士的重视，目前，雷击仍是电力安全的主要危害之一，雷电对电力系统的危害，尤其是对电力企业计算机系统管理的干扰和破坏严重，电力系统防雷是保证电力设备安全的重要措施之一，本文通过介绍对雷电的产生原理及防范措施、最终对防雷技术改革的目的、要求及措施，提出有益的建议，使每个电力职工增强电力设施的安全保护意识。

二、电力系统的主要防雷措施

供电部门的防雷工作是极其艰巨的，设备一旦损坏就有可能促使整个电力系统瘫痪，造成无法挽回的损失。因此，在变电站设计的过程中，要重视变电站设备的安全稳定，确保供电的可靠性。下面就主要分析一些国内电网架空线路以及变电站的主要防雷措施：

1.高压防雷技术

电力装置通过裸导线架空线路的方式进行电力传输，而架空线路一般设置在离地面6～18m的空间范围内，这时雷电入侵波产生的雷电过电压会促使线路或者设备绝缘击穿，进而遭到破坏。利用高压防雷技术，通过给线路或者设备人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置，间隙的击穿电压比线路或者设备的雷电冲击绝缘水平低，在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态，当雷电发生时强大的过电压使间隙击穿，从而产生接地保护，起到保护线路或设备绝缘的作用。

2.间隙保护技术

间隙保护就是变压器中性点间隙接地保护装置。线路大体的两极由角形棒组成，一极固定在绝缘件上连接带电导线，另一极直接接地，间隙击穿后电弧在角形棒间上升拉长，当电弧电流变小时可以自行熄弧，间隙保护技术的优点是结构简单，运行维护量小。

3.避雷器保护技术

避雷器是一种雷电流的泄放通道，也是一种等电位连接体，在线路上并联对地安装，正常运行下处于高阻抗状态。当雷电发生时，避雷器将雷电电流迅速泄入大地，同时使大地、设备、线路处在等电位上，从而保护设备免遭强电势差的损害。

三、对户外架空线路防雷改进措施

架空输电线路防雷是电力系统防雷工作的关键环节，由于户外架空线路分布很广而且大都处在旷野、丘陵以及山地，所以很容易受到雷电的影响，发生雷击事故的概率也较高。因此针对户外架空线路的防雷提出一些改进措施：

1.架设避雷线

随着高压电技术的不断进步，户外架空输电线路的电压输送等级不断提高，输电线路架设高、距离长、穿越地形复杂很容易遭受到雷击破坏，避雷针的保护范围不够，所以采用接地的避雷线是户外架空输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。具体应该根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行的方式，并结合当地雷电活动的情况来进行设置，35kV线路不宜全线架设避雷线，一般在变电所的进线段架设避雷线，另外还应该在雷电活动强烈的地区架设避雷线。线路电压越高采用避雷线的效果越好，所以110kV和220kV线路应该全线架设避雷线，山区等雷电活动强烈的地区应该采用双避雷线。同时，为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，降低雷击率要尽量减小避雷线与导线的保护角。

2.架设耦合地线

避雷线本身就具有分流作用，对于一些经常遭遇雷击的线路，可以采取在导线下面外挂耦合线提高线路的防雷性能。耦合地线不仅具有降低接地电阻的作用而且还能有效的起到分流作用，所以架设耦合地线能够极大的降低线路的跳闸故障率。具体通过在输电线路上采用耦合地线，并且使耦合地线与导线间在档距中央应该保持足够的垂直距离，防治遇到大风、冰雹、雨雪时发生导线与耦合线相接处发生短路，或者雷击塔杆时发生反击导线事故。

3.预放电棒与负角保护针

预放电棒的作用原理是减小导线与地线的间距，增大耦合系数，降低杆塔分流系数，加大导线、绝缘子串对地电容，改善电压分布，负角保护针可视为装在线路边导线外侧的避雷针，可改善屏蔽，减小临界击距。预放电棒与负角保护针经常配合使用，具有一定的效果。另外还具有制作安装简单、维护方便、经济费用低等优点。

4.采用不平衡绝缘方式

目前在高压输电线路上，同杆架设的双回路线路日益增多，对于这种线路传统的防雷措施无法达到要求，应该采用不平衡绝缘方式来降低双回路遭受雷击同时跳闸的故障率，以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异，这样，雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，保障了另一回路的连续供电。

四、结束语

我们必须要充分的认识到电力系统自动化防雷工作的必要性，但是与此同时我们所研究的防雷措施只是小小的一部分，对于整个电力系统自动化防雷工作而言它不能解决所有的问题，而整个电力系统防雷以及安全是一项复杂艰巨的任务，而且可以肯定的说在今后的工作中我们还将遇到各种各样的问题和难题，我们在遇到这些问题的时候，必须正确看待，从实际情况出发具体问题具体分析找出适合的解决方法。同时我们在工作的过程中要不断的积累经验，不断的学习探讨新的技术措施，不但的将得出的新方法以及新技术运用到实际工作中去，相信防雷工作一定会提到一个更高水平。

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