高压架空输电线路的防雷措施分析

杨 帆 范海同 王艺璐

中国电建集团青海省电力设计院有限公司 青海 西宁 810008

我国幅员辽阔，人口众多，地质地形复杂，容易受到寒潮、沙尘暴、内涝、雷电等自然灾害的影响，并且自然灾害影响程度大，较大程度的损害了人民生命财产安全。气象部门和专家应该从我国实际情况出发制定相关策略将雷电灾害尤其是高压架空输电线路遭受的雷电危害程度减少到最低。进一步加深对雷电灾害的认识与了解，做到知己知彼，只有这样才能减少雷电灾害的影响，更好的了解自然，认识自然，与大自然和谐相处。

1.雷电灾害的成因

雷电灾害一直存在于我国的各省市，尤其在雨季时期更是频繁侵扰我国各省市。近年来，全国的雷电灾害逐年增加，严重损害人民群众生命财产安全，因此应该受到广泛重视。雷电灾害的原因主要包括以下两个方面。首先是气候环境的影响。我国幅员辽阔，地势复杂多样，夏季降水量大，为雷电灾害的发生创造了非常有利的地理与气象条件，导致全国范围内雷电灾害频发尤其在多雨的夏季。另外当今中国经济发展迅速，基础设施不断完善，人们生活水平不断提高，高层建筑、电力设施等为雷电灾害提供了有利的地面建筑环境。与此同时，完善的通讯设备和使用越来越多的电子产品都是雷电灾害产生的导火索。最后也是最重要的原因是人们对雷电灾害的防范意识不够，很多时候灾害就藏在人们忽略的细节之中。

2.高压架空输电线路雷电灾害的危害

雷电灾害发生频率高，影响范围广，对人民群众的生命财产安全有很大的威胁。首先，雷电相当于高压电，会对人身安全造成较大的伤害，并且可能较难医治。其次，雷电会毁坏房屋、农田和电力设备，据有关部门统计数据显示，雷电灾害给我国带来的经济损失多达几百亿每年。最后，高压架空输电线路的雷电灾害极易造成严重的火灾，若发生火灾则会加大人民群众的损失。

3.高压架空输电线路防雷措施

3.1 降低杆塔接地电阻

利用降低杆塔接地电阻的措施，能够缓解杆塔受到雷击时地电位升高状况，避免给导线带来剧烈反击。通常，在110KV及以上等级的铁塔线路或混凝土杆塔中，使用此措施避雷效果十分可观。据国内相关规定，安设避雷线的线路，在冬天空气干燥的时候，每根杆塔（在不连接避雷线时）的工频接地电阻不能高于下表1的相应数值。

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3.2 架设避雷线

对于高压输电线路，安装避雷线是作为基本的防雷措施，从而防止雷电直接击中输电线，导致供电线路大面积瘫痪。避雷线能够有效分流部分雷击电流，让进入杆塔的电流显著减少，从而发挥降低塔顶电位的功效；通过导线间的耦合作用来有效削弱绝缘线路的电压；借助避雷线对导线的屏蔽效果，能够让书现象的感应过电压显著降低。当输电线路电压处于较高状态时，那么整体线路建设成本中避雷线占据的比例便较低，这两者呈反相关关系。对于220KV等级的输电线路，则需要在全线安装避雷线。

3.3 架设藕合地线

若是减少杆塔接地电阻的工作难度较大，可通过在输电线下方铺设地线的促使，让绝缘子串上电压显著降低，并且耦合作用还能够发挥有效的分散雷击电流功效。相关实践研究结果表示，耦合作用可以让雷击开关跳闸概率有效降低。

3.4 采用不平衡绝缘原则

同杆架设双回路这一输电线路布设方式可以有效缩小线路占地范围，若是普通防雷措施在这种线路中效果不理想，那么便可按照不平衡绝缘原则，将两个回路的绝缘子串片数量设置成不相等，当线路受到雷击时，首先绝缘子片数量少的回路发生闪络，在闪络之后，导线便相当于是地线，从而使得另一回路导线的抗雷击能力增加，进而保证另一回路可以持续正常供电。

3.5 加装线路避雷器

对于一些经常发生雷电活动的区域中一部分接受数次改造依然未能达到需求标准的接地电阻杆端，便可通过在线路上安装避雷器的措施，提升其使用安全性。若是杆塔与导线二者间的电位差大于避雷器的动作电压，此时避雷器便能很好的展现其分流功能。此时，可能一小串雷击电流通过杆塔或是接地线通往大地，而大部分电流通过避雷器通往邻接杆塔，使得线路的整体抗雷能力显著提升。不过，因为安装线路避雷线需要投入的资金较多，因此相关单位在安装前，需考察确定好合适的安装位置，最大化地降低避雷器安装成本。

3.6 高杆塔加强绝缘

由于某些输电线路所在地段较为特殊，需用到很高的杆塔，这也表示杆塔被雷击中的概率会增加。对于较高的杆塔，也通过增加绝缘子串片数或塔头间距等措施来增强其抗雷能力。使绝缘增强，能够让线路反击耐雷能力有效提高，不过对于绕击闪络问题只会略微改善。

结束语：

综上所述，雷电灾害尤其是高压架空输电线路雷电灾害在我国影响范围广，危害大，严重损害了人民群众的生命财产安全和国家利益，为此我们应该提高防范意识，建立监测体系，做好风险评估工作培养相关人才，完善人才培养机制，众志成城，对抗雷电灾害，减少雷电灾害的影响，促进经济的发展和国家的富强。