输电线路雷击跳闸事故浅析及防雷事故措施的研究

廖方明

摘要：输电线路运行中会受到雷击的影响，如果线路受到雷击作用后易发生跳闸现象，供电的可靠性与连续性会受到影响。所以要结合输电线路运行的特点及故障特点采取相应的防雷措施。

关键词：输电线路;故障分析;雷击跳闸;防雷措施

1 绪论

输电线路由于覆盖范围大，需要跨越多种不同的区域。在雷击多发区域，输电线路易受到雷击影响发生跳闸事故，输电的可靠性与连续性因此会受到影响。因此有必要结合输电线路雷击跳闸事故的特点采取相应的防雷措施，保护输电线路以免发生损坏，将因雷击产生的经济损失控制在最低水平。

2 输电线路发生雷击跳闸的原因

输电线路发生雷击跳闸事故与多种原因有关，要实现输电线路的安全稳定运行，就要全面分析发生雷击跳闸的作用原理，掌握规律，这样才能保证输电线路的稳定。相关研究表明，雷击跳闸主要与绝缘子产生的放电电压有关，与发生雷击后电流强弱有关，还和杆塔本身的接地阻值有关。因此对于输电线路的检修维护，要全面分析输电线路引发雷击跳闸的根本原因，针对事故的原因制定防雷措施。

雷击发生的区域地形较为复杂，比如处于风口或山谷等危险地带，这些区域易受到了不良天气的影响，由于区域环境的特殊性，雷击的发生几率较大。

输电线路中的杆塔需要保证可靠的绝缘能力，如果绝缘数值降低易受到雷击的影响。当前由于技术的进步，杆塔的绝缘效果有了很大幅度的提升，但是由于杆塔存在附属设施如：杆塔标志牌、防雷设施、防鸟设施等，如果这些设施的绝缘能力不足，杆塔易受到雷击的作用，特别是绝缘能力薄弱部位受到雷击后易发生跳闸。

雷击还会易发生在地面标高快速变化的区域或土壤本身阻值率较高的地带。输电线路如果位于地下，会受到腐蚀作用，线缆的绝缘性能会变差。如果有雷击发生，产生的过电流不能快速分散流出，接地电阻会引发跳闸事故。另外，如果接地电阻的质量难以保证也会引发绝缘闪络，电阻负荷承载能力和雷击发生的频率有关。

避雷线位置也易发生雷击，特别是存在保护角设计的大杆塔。由于避雷线本身的保护能力是在一定范围内的，如果超出了保护范围，也会引发跳闸事故。保护角的应用有利于防止输电线受到雷电的作用，保护角的設备范围与保护效果存在反比关系。在输电线路的运行中，由于多种原因的影响，防雷方面的保护作用会发生弱化，难以实现发生雷击后对绝缘子串的保护，因此输电线路在雷击作用下会有绕击发生，引发跳闸现象。

3 输电线路防雷跳闸的主要措施

3.1 地线的架设

在架空输电线路常的设计中，通常采用了另外架设地线的设计方式，这种方式的优势体现在有利于防止导线受到雷击作用。发生雷击后，塔顶积存在的雷电流会得到分流，塔顶部位的电位会得以降低，因此塔头部位不同绝缘子串之间的间隙电压会弱化，起到保护的作用。发生雷击后，引发跳闸故障与地线的架设方式有关，和数量以及导线的保护区域有关。因此对于地线架设数量的设计要科学合理。从当前国内的标准与国外的专项研究来看：针对不同等级电压，输电线路的保护方式要加以选择。

3.2 使用不平衡绝缘

当前针对高压架空输电线路的设计中，双回路是常用的方式，这类同杆塔架设的输电线路体现出特殊性，借助传统的防雷技术难以保证防雷效果，对这类问题可以应用不平衡绝缘加以完善。这类技术的应用有利于降低双回路线路受到雷击影响到后发生跳闸的几率，有利于保证输电线路的可靠性。此项措施的应用条件是要在双回路中设计中考虑到绝缘子串片的数量。在有雷击发生时，回路的串片数量如果比较少，易有闪络发生，闪络发生后，导线要实现地线的功能，这种方式间接提升了另外导线回路发生的耦合作用，因此可以提升回路的抗雷效果，回路的持续供电可以继续保证。

3.3 降低杆塔的接地电阻

在研究中发现最有效的防雷措施是输电线路中接地装置设施，是由两部分组成接地线路以及接地体组成，接地线路是由电力设备以及接地体金属线连接，接地体是直接与地面上的金属体进行连接。一般针对垂直距离较高的杆塔，要考虑到杆塔的接地电阻，数值可以调整到较低，这种方式的优势体现在有利于保证线路的耐雷效果，降低发生雷击后跳闸的产生几率，这种方式的应用简单，效果好。雷电发生后，电流具有特殊性，雷击电流的作用与电流的幅值变化有关，在幅值大幅变化的条件下，要考虑雷电流的影响范围，针对输电线路要减少接地电阻。

3.4 高杆塔提升绝缘能力

一些输电线路需要途径特殊区域，杆塔的高度较高，但是杆塔在增加高度的同时会导致发生雷击的几率上升。针对杆塔高度较高的不利条件，为了防雷可以采用增加绝缘子串数量以降低影响。还可以采用增加塔头距离的方式保证防雷效果。高杆塔的缺陷是输电线易产生绕击问题。在设计中，对于总高度超过50米杆的塔可以采用避雷线的方式以及塔高在增加的同时，也要增加绝缘子串的数量。

3.5 加装避雷器

针对输电线路的保护还可以采用加装避雷器的方式，发生雷击后，雷电流会借助避雷器发生分流，雷电流经过避雷线可以流入附近的杆塔，电流经过塔体后可以从地下流走。如果雷电流数值超过了额定负荷，避雷器实现了分流现象，雷电流流入到避雷线后，经过导线后，在导线间会产生电磁感应作用，导线与避雷线会存在耦合分量的影响。分流的耦合作用会导致导线电位提升，电位差会低于闪络电压，从而避免了闪络现象的影响。

4 结语

在我国保证电力正常工作的重要设施就是输电线路的正常运作，输电线路在人民正常的生活中发挥着重要的作用。输电线路途径雷雨多发的区域，易受到雷电的作用，引发跳闸事故。因此有必要分析雷击跳闸产生的原因。针对原因对输电线路要采取相应的保护措施，防止发生雷电后线路引发跳闸问题。输电线路的防雷措施要考虑到所在区域的实际，防雷措施要有针对性，要实现综合防雷，以控制输电线路雷击跳闸事故的发生。

参考文献：

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