输电线路防雷害事故保护解决措施

刘炜 谷飞

摘要：雷电击中输电线路会导致线路短时间内形成极高的电压，由于继电保护装置的存在，为了避免线路被破坏，会主动切断线路中的电源。若是切断正处于供电阶段的线路电源，会给人们的正常生活造成不利应，加大电力企业的经济损失。同时，在输电线路遭遇雷击的时候，相关设备的承受能力以及绝缘水平会大幅下降，从而给设备带来严重的安全隐患。输电线路的正常运行决定了线路供电的稳定性与安全性，基于此，相关部门必须高度重视输电线路的防雷保护工作，最大程度降低雷击对输电线路造成的不利影响，从而提高供电企业的经济效益与社会效益，促进电力企业实现可持续发展战略目标。

关键词：输电线路；防雷保护；有效措施

1引言

在输电线路运行过程中，雷电危害造成的安全事故在全部线路安全事故中占据着极大比重，影响输电线路的正常供电。基于此，全方位讨论雷击现象产生的原因，深刻了解雷击对输电线路带来的不利影响，同时结合诱因制定行之有效的解决措施，是保证输电线路正常运行与供电的基本所在。防雷保护能够显著降低输电线路遭遇雷击频率以及降低雷击对输电线路造成的不利影响，从而减少雷击给供电企业带来的经济损失，提供输电线路供电的稳定性与安全性。基于此，本文对当前输电线路防雷保护的有效措施进行重点讨论与分析，望借此为实际工作提供参考的依据。

2雷电给输电线路造成的主要不利影响

就当前实际状况而言，雷电给输电线路造成的不利影响主要包括七个方面，其中包括：（1）雷电带来的高压可以破坏输电线路的供电设备或者相关元器件，更有甚者会导致断路器、电力变压器以及发电机的损坏，同时线路上的绝缘子也可能因为雷击而出现破碎、损坏或者电杆破裂等问题。（2）防雷装置存在的高电压以及雷击造成的高电流会对建筑物造成一定的反作用，感应电流过高会导致线路局部温度急剧上升，从而增加出现火灾的几率。（3）静电流电磁感应会导致雷击周边区域出现强度较大的电磁场，并滋生感应电流，从而导致线路局部过热引发火灾。（4）雷击带来的静电感应会导致被击中物体产和雷电性质完全相反的电流，当感应电流无法及时被排出时，就会出现放电现象从而引起火灾。（5）雷电流机械效应往往导致被雷击线路出现撕裂、崩溃、扭曲或者爆炸状况从而导致线路工作人员出现生命安全事故。（6）电流高热效应会在输电线路遭遇雷击的瞬间产生极高的电流，并伴随大量热量，从而导致线路相关金属出现融化，情节严重会导致相关设备出现爆炸现象。（7）电流高压效应会在输电线路遭遇雷击的瞬间产生万伏甚至数万伏的高电压，会瞬间击穿输电线路的供电设备，从而引起线发生短路，更有甚者引发爆炸或者整体线路瘫痪状况。

3输电线路遭受雷击的主要原因

雷电对输电线路的影响相当大，不仅使供电企业的正常发展受到阻碍，而且会给供电设备供电的稳定性造成不利影响。基于此，要想实施有效的防雷保护措施，首先就需要对输电线路遭受雷击的主要原因进行讨论，从而为后续的决策提供重要的判断标准。通常来说，输电线路遭受雷击的主要因素包括四大类，其中涉及杆塔的接地电阻、雷电流强度、架空地线以及线路绝缘子的放电电压。结合输电线路实际运行状况以及相关的模拟实验与现场试验得到的关键数据对比发现，雷电击中输电线路主要和输电线路所处地形、杆塔高度等因素具有一定联系。因为自然因素的存在，有些区域的雷电极为活跃，导致输电线路极易遭遇雷击，除此之外，地形相对复杂的区域，例如山区、丛林等，会存在明显的高度差或者相邻杆塔之间的距离较远，使得防雷保护工作难度较大，从而极易受到雷击影响。除此之外，输电线路之所以遭受雷电的反击主要是由于出现雷电的时候，在避雷针、塔顶部以及雷击杆的作用下，雷电产生的感应电流会借助接地体与塔体，提升杆塔的电位，从而使输电线路中的电流与电压在短时间内急剧增加。当线路中的感应电流、电压超过一定阈值的时候，就会使得杆塔与导线之间出现闪络状况。

4输电线路有效防雷保护措施

4.1变电站增设雷电预警系统

雷电临近预警系统融合了闪电、雷达以及卫星定位等监测资料，通过区域外推、追踪、识别等算法，自主形成雷电活动区域移动趋势以及雷电发生概率等雷电临近预警产品。在雷电临近预警系统板块中，都有单独设计的模块完成应用不同监测资料工作，通过卫星资料的雷达资料、云顶亮温的变化率以及回波强度与闪电定位系统信息等资料，预测即将面临雷电活动的范围。区域外推、跟踪、识别算法主要用于雷电综合预报模块以及卫星、雷达、闪电资料应用模块中，对比已发生闪电活动的区域与可能会发生闪电活动的区域，通过不同时间段的监测数据对目标区域实施外推与跟踪，进而预测将要发生雷电活动的区域有，形成不同时空尺度的雷电预警方法。雷电预警系统是防止雷电对输电线路造成影响最基础的保护措施。

4.2广泛应用主动防雷技术

主动防雷技术是从雷电临近预警技术中整合出的，当雷电气候来临时，事先发送雷电预警命令并使用远程控制板块，自发切断阻隔受保护目标的闪电电涌进入通道的一种新型技术。结合重点保护目标的电气构造特征，拟定出依靠雷电临近预警命令，使用远端电脑操作执行机构与控制装置，进行全自动隔离、阻断重点保护目标的闪电电涌进入通道。当闪电气候逼近监测区域，同时雷电预警级别超过设定的最小值时，控制命令立即使用远端控制装置自动启动电脑操作系统，马上变换保护目标电源的供电方式，避免或减少设备线路中的安全隐患；当闪电气候结束，且雷电预警级别低于设定的最小值时，系统会自动解除控制命令，被保护目标恢复正常工作状态。

4.3加设避雷线

输电线路防雷保护最有效且最简单的保护措施就是加设避雷线。避雷线在输电线路防雷保护中发挥的主要作用就是有效避免雷电直接作用在输电线路上。除此之外，避雷线发挥的功效還包括：（1）能够对输电线路导线进行屏蔽，从而有效减少雷击带来的感应电流；（2）避雷线借助对导线的耦合作用能够最大程度降低绝缘子中的感应电压；（3）在一定程度上起到分流作用，能够有效降低流入到杆塔中的雷击电流，大幅减小杆顶电位。

4.4安装线路避雷器

为了尽可能降低雷击对输电线路造成的不利影响，确保输电线路供电的稳定性以及安全性，需要对位于土壤电路率相对较高以及雷电活动较为频繁区域中的输电线路安装一定量的避雷器。通常而言，其安装位置一般在跨越度较大的杆塔以及线路出现交叉的区域。雷击带来的感应电流在流过导线以及避雷线的时候，因为相邻导线之间存在电磁感应现象，使得避雷线与导线都会出现耦合分量。而避雷器的分流作用远大于避雷线的分流作用，所以能够显著降低线路中的感应电流，从而保护输电线路免受高电流、高电压的危害，实现保护输电线路免受雷击的目的。

5结束语

综上所述，雷击会对输电线路的正常运行产生极其不利影响，其主要表现在雷击会导致输电线路感应出极高的电压，导致局部线路温度急剧上升，从而引起火灾或者爆炸事故，不仅影响了人们的正常生活，而且会对电力工作人员的生命安全形成极大威胁。基于此，相关部门必须结合实际状况，对输电线路遭受雷击的主要原因进行分析，以此为基础制定行之有效的防雷保护措施，从而确保输电线路供电的稳定性与安全性，提高电力企业的核心竞争力，从而获取更多效益。

参考文献：

[1]何国忠.浅谈输电线路防雷害事故保护措施与方法[J].中国新技术新产品，2013（02）：120-121.

[2]郭永喜，黎春晓.西双版纳地区架空输电线路雷击事故分析与防雷保护措施[J].红水河，2015，34（01）：60-63+82.

作者简介：

[1]刘炜，男（1981-09），本科，助理工程师、技师，主要从事输电线路运行维护工作；

[2]谷飞，男（1981-10），本科，助理工程师、技师，主要从事输电线路运行维护工作。