高压输电线路防雷措施分析及改进方法

严志超 历子群 李应福 刘松 朱锐 尹付光 岩燕塔

摘要：高压输电线路在电力系统之中占据着极为重要的位置，其运行方面的安全性及可靠性，直接影响着电力系统运行供电方面的稳定性及可靠性，且就其输电线路而言，主要是以架空输电线路为主，使得其极易受到外界环境的影响，雷击问题便是其中极为严重的一种，应采取有效的防雷措施，确保高压输电线路的良好运行。

关键词：高压输电线路;防雷措施;改进方法

一、高压输电线路防雷工作的必要性

雷击问题不仅会影响到输电线路的安全性，同时还会破坏线路中已有电力设备，给输电单位造成直接的经济损失。在初期的高压输电线路工程建设活动中，建设方必须满足绝缘性方面的技术要求。当前的变电所在输电生产的过程中也发挥重大作用，保护不到位也会受到雷击影响，输电线路的整体安全性不能被保障，为了提升供电企业的信誉度，长期提供稳定的输电服务，必须针对雷击等恶性事件，强化防雷系统，减少雷雨天气给输电线路的恶劣影响。

高压输电线路是电力系统运行的主动脉，起着连接用户与变电站的作用，高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。一般情况下，高压输电线路都架设在空旷的野外区域，有着纵横交錯、走线长的特征，因此，在遇到雷雨天气后，高压输电线路很容易遭到雷击的影响，一旦发生雷击，高压输电线路就会出现保护跳闸，这就会影响整个电力系统的安全运行。

二、高压输电线措施分析和可能存在的隐患

2.1杆塔存在的隐患

杆塔的作用是负责输电线的支撑，使用混凝土和钢筋制作而成的，在投入使用之后，长期暴露在外面，经受风吹雨打，很有可能会出现裂缝，一旦发生雷电的现象，杆塔受到雷电袭击，导致杆塔内部的钢筋过热，会出现杆塔爆裂、倒杆等现象。

2.2避雷线防雷存在的局限性

避雷线设置在高压输电线路总的主要工作是进行防雷，当发生雷电灾害的时候，导线上面会产生强大额过电压，避雷线的作用是将导线进行遮蔽，将可能的将强大的过电压进行疏导，通过接地装置传入大地。但是避雷线对导线的保护并不是百分百的，也会存在一定的隐患问题。

2.3绝缘子的使用

绝缘子的主要作用是防止电流回流，并支撑导线，在绝缘子进行工作的过程中，不能因为环境的变化等影响各种机电应力，从而影响到绝缘子的作用。在线路进行工作的时候，绝缘子会出现零值绝缘子，过电压经过的时候，零值绝缘子就成了薄弱的地方，这一段很容易被击穿，从而影响到了高压输电线路的正常运转。

2.4接地装置存在的隐患

高压输电线路中的接地装置是指埋在地下的和高压输电线路相连接的装置，接地装置在运行过程中存在一些问题，主要体现在两个方面，第一是电网会出现腐蚀的问题，电化学具有一定的腐蚀性，对电网产生了一定的破坏;第二是因为接地装置的施工质量问题，导致电阻会受到一定的影响，并不利于接地装置的正常运转。

2.5线路走向的合理选择

在自然界中，一些地区很容易吸引雷电，受到雷击，在进行线路布置的时候，应当尽可能避免线路经过这些地区。若是实在没有办法避免，也应当对该地区的线路进行相应的保护措施，将此区域作为防雷的重要地区，加强对本地区的重视，有效的防治雷击现象的发生。

2.6避雷针的布置

高压输电线路中避雷针是一个十分重要的装置，它具有明显的防雷效果。避雷针可以检测出云层中的放电情况，并改变了云层中产生的放电通道方向，将雷击引到接闪器中，通过避雷针进行电力的传导，可以有效地降低雷击的伤害。

三、高压输电线路防雷的改进措施

3.1降低杆塔的接地电阻

为了保证高压输电线路的防雷设备更加有效，必须在每根杆塔上铺设接地设备，同时连接上地线和此设备。如此能够将通过杆塔上方或者地线内的雷电流经由较小的接地电阻，泄放到大地中，而且能够利用减小杆塔冲击接地电阻的方式，以增强输电线路抵抗雷击的性能，从而达到降低雷击跳闸几率的效果。通过应用实践证实，在几百kV的线路中减小冲击接地电阻，线路抵抗雷击的能力可以大幅提高，跳闸率也将大幅降低。

3.2减小保护角

通过无数的试验证实，雷电经由避雷线冲击到导线的可能性和线路环境中的地质状况、防护角度和杆塔高度等影响要素有着紧密关联。因为地质状况无法更改，而在建设杆塔之后其高度不易改动。因此，调整保护角是进一步预防雷击事故的最有可行性的举措。对于几百kV的高压输电线路来说，假如线路设置在山区中，基于边坡的影响的情况下，保护角应当小于5度;假如线路设置在平原地带，保护角则应当小于0度。总而言之，在设计保护角时，必须设置成0度或者负角度，只有这样才能够有效地防止雷击。

3.3加装线路避雷器

线路避雷器的最重要功效是线路受到雷击时，在雷电流达到阈值的条件后，避雷器自动反应，将雷电流的大部分从避雷器中导入电线中，同时传播到近邻的杆塔中。分流可以达到提高电线电位的效果，也从而尽可能规避绝缘子出现问题。配置线路避雷器不但能够进一步降低线路受到雷击之后跳闸的可能性，同时也会减少后期维修的工作量。在选取线路避雷器的类型时，必须重视下面几个问题：首先，探究安装杆塔的雷击详细性质。比如，反击较频繁的杆塔在三相上都要配置避雷器，同时也应当安装在其他相近的杆塔上。假如绕击频繁的杆塔就只要在一个侧面配置，就可以达到理想的防雷作用。在普遍的条件下，500kV的输电线路主要是绕击，仅仅需要在一侧加装避雷器，同时能够节省安装费用;其次，应尽可能选取包含间隙的避雷器。这样能够增加使用周期，然而在现实的应用中必须对避雷器的憎水性进行深入的检查;再次，在装置避雷器之前，必须进一步核查每个连接环节，同时尽可能对此进行试验，以确保避雷器能够正常运转。

3.4加强运行维护

线路运维机构必须保证高压输电线路符合国家有关的各项规范要求，同时消除线路中绝缘子失灵、导线滑移的隐患，从各个方面来降低雷击事故爆发的可能。而且应当依据季节更替强化巡查，并考察当地的地质构造与过往数十年的运转状况，挖掘出某些变化规律与趋向，进一步改进防雷措施，降低雷击跳闸的可能性。

四、结论

总而言之，在高压输电线路的运行过程之中，雷击问题难以避免，且极易对输电线路的安全性及供电的稳定性产生影响，此时只有采取合理的措施，做好防雷工作，才能够确保人们的用电安全性及稳定性。但就高压输电线路防雷措施而言，其仍存在一定的不足，应对之良好的分析，并通过一系列的方法，实现对高压输电线路防雷方面的良好改进。

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