雷害严重地区输电线路的防雷问题

卢济敏

摘 要： 近年来，我国雷害严重的地区，具有输电线路触电率高、电流幅值大、故障多等特点，给人们的生产和生活带来一定的影响，也会对周围建筑物造成严重破坏。因此，在雷害严重的地区，架空输电线路的防雷措施是国家和社会关注的焦点。目前，我国输电线路常用的防雷措施有安装避雷针、安装联接接地线、提高避雷器高度、使用接地电阻降低剂等，通过降低塔架的雷击概率和电流强度，从而达到保护输电线路的目的。

关键词：雷害地区；输电线路；防雷

中图分类号：TM862 文献标志码：A

0 引言

目前，我国大多数线路故障都是由雷击引起跳闸所致，尤其是山区的输电线路，因其山区地势高、土壤电阻率高以及线路耐雷水平低等，使其在雷雨天气下防雷效果差，频频发生杆塔雷击活动。由于环境的不断恶化，使输电线路跳闸故障日渐增加，对我国电力系统安全稳定的运行带来了严重的影响。因此电力相关部门应该针对地区的特点，采取有效的防雷措施，降低雷击给输电线路带来的故障，保证人民群众用电安全。该文就雷害严重地区输电线路的防雷问题进行讨论分析，难免有不足之处，还望同仁批评指正。

1 雷击性质

为了更好地对雷击进行防治，就要清楚雷击性质，我国输电线路上常出现的雷击形式有2种，一是直击雷过电压，二是感应雷过电压。根据实际情况调查，后者雷击在输电线路上的最大电压可达到400 kV以上，因此对36 kV以下的线路绝缘存在着很大的威胁，而对于110 kV以上的输电线路威胁相对就较小。因此在高压输电线路中，主要就是对前者进行防止。然而直击雷又可以分为绕机雷和反击雷，这些都会对线路造成严重的影响。因此就要根据雷击的不同性质进行不同的防雷措施。

反击雷电压通常发生在线路绝缘较差、没有固定闪络相别等范围。对这种雷击进行防范，采取的重要措施就是加强绝缘、降低杆塔接地电阻等方法，从而提高输电线路的防雷水平。而绕击雷电压指的是雷电直接绕过避雷线的一种雷击，它通常与杆塔高度、特殊地形特别是山区这种较复杂的地区，另外还与雷电流幅值等因素相关，其主要发生在两边相范围。当前对这种雷击主要应用的是安装避雷器、降低避雷线保护角等方式。

在雷害比较严重的山间地区，输电线路因地形因素会相应地增加高度，因此发生绕击雷电概率相对较高；这就要求在选择山间线路时建立一个较好的防雷走廊，通过降低避雷线的保护角、增强绝缘效果的方式起到防雷目的。而对于平原、丘陵地区的输电线路一般常见的为反击雷，为了有效降低这种雷击，可以通过降低接地电阻进行防治。

2 防雷措施

2.1 架设避雷线

为了保护输电线路，架设避雷线是最基本和最有效的方法，其能够有效防止雷击对导线的伤害，同时它还具有以下的效果：一是起到分流作用，可以有效地降低流经杆塔中的雷电流，对塔顶电位起到控制。二是避雷线具有耦合作用，可以有效降低线路绝缘子的电压；三是避雷线具有屏蔽作用，可以减小导线上的感应过电压。在输电线路上安装这种避雷装置可以减低系统因雷击造成的跳闸。

一般情况下，线路电压越高，那么避雷线起到的作用就越明显，同时还可以降低避雷线在线路总造价的比值。因此，如果输电线路电压等级达到了110 kV及以上都应该架设避雷线，同时为了让避雷线更好地发挥出屏蔽的作用，降低绕击率，在设计导线边上避雷线时应缩小保护角，一般缩小至15°左右，输电线路达到500 kV时应采用双避雷线。当前在输电线路中架设避雷线是范围最广泛和效果最好的一种方法。因此在雷害严重地区一定要做好基础方面的避雷措施。图1是一个较完整的防雷线路设计。

2.2 加强线路绝缘

由于雷害严重地区一般都是處在山区间，而山区间的输电线路通常建立在高山间，因此在设计杆塔时均偏高，这也就增加了杆塔落雷的概率。高塔在承受雷击时会造成塔顶电位升高，承受的电压值也会加大，同时受绕机的概率也会增加。为了减小线路的跳闸率，可以在自线路绝缘上增加子串片数，并增加导线和地线之间的距离，以此来加强线路绝缘。根据山区地势的实际情况，在地势比较高且前后杆塔跨距比较大的情况下，可以考虑增加线路绝缘子串片数，从而增强雷害严重地区输电线路的防雷保护效果。

2.3 降低接地电阻

为了让雷电进入土地中，确保线路绝缘，就必须使输电线路杆塔保证接地。通过实践发现，减小杆塔接地的电阻可以有效地增加线路的耐雷水平和降低因雷击造成的跳闸影响。为了实现接地电阻能够达到最合理的设计要求，就要根据相应的规定定期对杆塔接地电阻进行测量，并将全部的接地引下线进行拆除，再对接地电阻进行测量，采用ZC～8型测量法。当雷电流经过杆塔顶端流入大地时，整个防雷电阻应该起到的效果包括各种接触电阻、接地体本身具有的电阻以及土壤电阻等。

2.4 耦合地埋线

通常情况下，耦合地埋线可以起到两方面的作用，一是接地电阻的减小，二是具有架空地线的作用。也就是说，它同时具有避雷线的分离作用和耦合作用。根据实际调查，沿输电线路在地下埋设1～2根的接地线，并可以和杆塔接地的装置进行相互连接，这样可以降低接地电阻，并有效地提高输电线路的耐雷能力。虽然这种措施的防雷效果比较好，但在山区实施相对困难，不仅施工难度大，成本也较高。因此通常在雷害严重的平原丘陵地区得到广泛应用。

3 结语

雷击会严重影响到输电线路，造成输电线路故障。因此，应采取有效措施，防治雷电，减少雷击跳闸现象，减少输电线路故障。该文简要介绍了雷电严重地区输电线路的防雷措施，该措施可以有效地减少雷击对输电线路造成的损害，从而确保我国电力的安全运行。

参考文献

[1]敬海兵.1000kV特高压交流输电线路防雷问题研究[D].西华大学，2012.

[2]唐军.珠江三角洲某地区10kV配电线路防雷性能评估及其策略研究[D].华南理工大学，2012.

[3]马亚辉.孤东采油厂配电网防雷过电压保护的分析与实施[D].山东大学，2013.

[4]仇炜.贵州110kV石平输电线路综合防雷研究[D].长沙理工大学，2010.

[5]王清玲，周文斌，谷山强，等. 阳江地区典型输电线路防雷评估与综合治理研究[J].广东电力，2012（2）：46-49，71.