架空输电线路有效防雷措施的探讨

架空输电线路有效防雷措施的探讨

王清波

（国网青海省电力公司检修公司青海省西宁市810000）

摘要：随着城市的发展，特别是电力设备数量的逐渐攀升，我国对于电能的需求日益增加。输电线路的安全稳定运行直接决定了社会的发展速度，因此说近年来人们对于架空输电线路的稳定予以了更高的要求，鉴于雷击事故是最为主要的停电原因，我们必须对防雷措施予以深入研究，在采取恰当防雷措施的同时，开展故障定位的研究，保证输电线路的安全、稳定，为我国的经济发展提供充足的动力。

关键词：架空输电线路；防雷措施；定位；趋势

雷击是导致架空输电线路发生故障的最主要原因，特别是随着输电线路电压等级的提高，其发生雷击故障的几率也会增加，其造成的危害和损失也会加大。特别是由于以往对防雷措施的不重视，都以接地作为主要的防雷措施，没有采用恰当的防雷设备与措施，一旦发生雷击事故，往往会造成严重的经济损失，严重制约经济的可持续发展。

一、架空输电线路被雷电击中的原因分析

经笔者研究，导致架空输电线被雷击中的原因主要有三方面：①输电线路自身因素；②外部环境因素；③错误的防雷方式，笔者将对这三种原因进行分析探讨。（1）输电线路自身因素。由于架空输电线路周边会有其他电力线路，在这种密集环境下，被雷击中的频率会更高。与其他防雷技术不同的是，架空输电线研究力度不够深入，其防雷方式也未能得到有效应用，从而导致雷击现象产生。（2）外部环境因素。在乡镇地区十分常见的一种现象，当地居民偷盗接地引下线，导致输电线路接地通道破坏，难免会产生诸多隐患，导致事故的发生。在雷雨天气下，杆塔容易受到雷击，雷击电流无法泄入大地，从而导致线路故障跳闸。（3）错误的防雷方式。对于架空线路的防雷措施，我国大部分地区都是采取接地的方式。这种方法在地表电阻比较小的平原地区还是比较实用的，但是在山地丘陵地区，这种接地方法的效果就不太明显，原因是在铺设接地网时，需要在四个塔脚处铺设一个较大面积的接地网，并分别安装低电阻装置，在雷击降下时，因接地线长，所以附加的电感会比较大，使得塔顶的电位相对较高，更容易遭受雷击，降低了架空线路防雷能力。

二、常见的防雷措施

随着科学技术的持续发展，防雷措施也有了长足的进步，主要有降低杆塔接地电阻、减小保护角、架设避雷线、安装避雷器等，通过实际应用，均能取得一定的防雷效果。

1.降低杆塔接地电阻

对于一般高度杆塔，我们可以通过降低杆塔接地电阻的方式降低发生雷击的频率。因为大多数的雷电的电流幅值较小，因此通过降低接地电阻的方法能够取得较好的效果。降阻剂是在接地极附近使用，通过放大接地极的外形尺寸，降低与周围介质之间的接触电阻，降阻剂适用于小型接地网和小面积的集中接地。人工改变电阻率主要是通过使用低电阻率的材料制造接地体，减少电阻率。

2.减小保护角

保护角的设计应考虑到现场实际情况，在山林地区，应采用较小的保护角，特别是在经济条件允许的情况下，对绕击率较高的区段或杆塔，采取恰当措施减小地线保护角，特别是在强雷区和多雷区，地面坡度较大时，降低保护角有难度，可以考虑使用线路避雷器。

3.架设避雷线

架设避雷线是最为有效和基本的防雷措施，避雷线的主要作用是防止雷直击导线，与此同时它还具有分流作用，能够降低流经杆塔的雷电流，并且能够通过对导线的耦合作用，减小线路绝缘子的电压，还能够通过对导线的屏蔽，降低导线上的感应过电压。通常来讲线路的电压越高，避雷线的使用效果也就越好，而且还能够降低避雷线在整个线路中的造价比。

4.安装避雷器

随着科学技术的发展，避雷器已经能够较好的完成避雷效果，特别是大量先进避雷器的推广应用，更是有效保障了输电线路的安全运行，常见的有放电管类避雷器、压敏电阻类避雷器、间隙类避雷器等等。其中：开放式放电管避雷器的优点是体积小、漏电流小、通流能力强、无电弧喷泻，而它的缺点是反映时间慢、残压较高、产品一致性差、有续流；密闭式气体放电管的优点是体积小、通流量大、无电弧，而它的缺点是产品一致性差、有续流并且残压较高；电阻类的优点是反应时间较快、通流容量大、残压较低并且无跟随电流，而它的缺点是老化速度快、漏电流较大、热稳定一般；开放式间隙避雷器的优点是放电能力强、通流量大、漏电流小、热稳定性好，而它的缺点是残压高、存在续流、反映时间慢；密闭式间隙避雷器的优点是放电电流大、无电弧外泻、漏电流小、无续流、热稳定性好，而它的缺点是残压高、反映时间慢。

三、雷电故障精确定位

在雷电故障发生后，如果能够快速有效的实现故障精确定位，减小巡查工作量，快速排出线路故障；与此同时还能够通过确定故障类型，有针对性地开展输电线路技术改造；最终找出隐患区段，实现线路差异化维护工作。青海省在2012年应用了新一代雷电定位系统，能实时显示雷击的发生时间、位置、回击次数等各种雷电参数，是观测和研究雷电，进行雷电预警的高新技术。雷电数据的准实时图形显示、雷击线路故障的故障杆的查询、雷电活动统计、雷电活动详情、输电线路浏览、程序文件下载、访客留言板、用户管理、雷电定位系统介绍及帮助等功能。通过雷电定位系统的应用能够快速进行系统定位，响应率在99%以上，能够进行精确定位，成功率在85%以上，并能够主动进行雷击、非雷击以及反击与绕击的识别，识别率在95%以上。

四、防雷工作的未来发展趋势

雷电防雷工作是一项长期而艰巨的任务，并且防雷技术时刻处于发展的状态，但是仍旧没有一个万试万灵的产品，因此我们需要加大技术研究力度，例如雷云起电机理以及雷电感应的定量研究，从理论上完善防雷技术。由于雷电本身为小概率事件，因此我们在发展防雷技术的同时，还需要进行长期、大量的调查统计，在促进技术发展的同时，为防雷工作的发展提供详实的理论依据。

五、结束语

综上所述，鉴于架空输电线路的特殊性，我们需要针对性的采取恰当的防雷措施，从实际出发，全面解决线路的雷害问题。此外，在采取防雷措施前，我们还需要对当地的气象、地理等情况全面进行掌握，并通过认真调查分析的方式，从多角度考虑可行性、经济效益以及工作量等为题，保证防雷措施的有效性。

参考文献

[1]杨科.架空输电线路防雷与接地的设计[J].中国新技术新产品,2016(19):48-49.

[2]吕金鹏.架空输电线路防雷与接地施工技术分析[J].环球市场,2017(3):259-259.

[3]邹锐彬.浅谈高压架空输电线路防雷基本措施[J].工程技术:文摘版,2016(4):00112-00112.

[4]林德成.110kV架空输电线路防雷及改进措施[J].农村电气化,2016(6):28-29.

[5]潘康松.关于架空输电线路防雷与接地设计的探讨[J].建材发展导向:上,2015,13(11):250-251.

[6]林杰欢,刘水.架空输电线路的防雷措施以及应用策略[J].科技尚品,2016(2).

作者简介

王清波（1989.12-），男，河南省鹤壁市人，本科，助理工程师，从事输电线路运维工作。