电力线路受到雷击分析及防控措施

电力线路受到雷击分析及防控措施

赵军强

（国网青海省电力公司海南供电公司813000）

摘要：雷电对电力系统有很强的破坏作用，对架空电力线的损害很大。在实际施工过程中，应提前采取保护措施。为确保架空电力线的稳定运行，有必要加强防雷措施。该研究结合了实际要求和雷电活动特征，提高了防雷的有效性。文章阐述了雷击的危害，并提出了相应的防雷措施。

关键词：电力线路；防雷；保护技术

随着科学技术和国民经济的发展，电力线路在生产和生活中得到广泛应用，影响着人类生活的方方面面。在现实生活中，由于闪电对人类生产和生活具有巨大的破坏性影响，电力线路也面临巨大的闪电威胁。雷电可能导致输电线路跳闸、短路、漏电等灾害，损坏输电设备，甚至引起电路火灾，严重影响人们的生命财产安全。

一、雷电的危害

在高原恶劣的自然环境中，雷电对于电力线路的运行以及维护的影响也非常的大。高原的雷电的雷云分布的面积比较小，但是放电的频率却非常高，且雷电的时间一般是在每年的5-9月。由于高原存在很多的多年冻土，导致这些多年冻土地段的土壤有着高电阻率，对于高原电力线路防雷来说要求则会更高。

1.雷电的静电效应及电磁效应危害：当雷云对地面放电时，在雷击点主放电过程中，雷击点附近的架空线路通道上，由于静电感应产生静电感应过电压，过电压幅值可达几十万伏，使电气设备绝缘击穿，引起火灾或爆炸，造成设备损坏、人身伤亡。

2.雷电的热效应危害：雷电流通过导体时，由于雷电流很大，雷电流数值可达几十至几百千安，在极短的时间内使导体温度达几万度，可使金属熔化，周围易燃物品起火燃烧。烧毁电气设备、烧断导线、烧伤人员、引起火灾。

3.雷电的机械效应危害：强大的雷电流通过被击物时，被击物缝隙中的水分急剧受热气化，体积膨胀，使被击物品遭受机械破坏、击毁杆塔、建筑物，劈裂电力线路的电杆和横担等。

4.雷电的反击危害：当避雷针、避雷器遭受雷击时，雷电流通过以上物体及接地装置泄入大地，由于以上物体及接地装置具有电阻，在其上产生很高的冲击电位。当附近有人或其它物体时，可能对人或物体放电，这种放电称为反击。雷击架空线路时，雷电波可能沿以上物体侵入室内，对人身及设备放电，造成反击。反击对设备和人身都构成危险。

5.电位危害：当将雷电流引入大地时，在引入处地面上产生很高的冲击电位，人在其周围时，可能遭受冲击接触电压和冲击跨步电压而造成电击伤害。

二、防雷技术措施

1.降低接地电阻

对于架空电力线路的防雷措施的选择，降低接地电阻以提高线路的防雷等级优于单纯增加绝缘效果。这是一种常用的防雷措施。降低接地电阻有两种主要方法，即增补地网与添加降阻剂。通过降低接地电阻，可有效抑制雷击期间杆塔电位的上升，这是一种非常有效的防雷措施。在对输电线路进行设计时，并不是对每个杆塔地基土壤都进行电阻率的测量，一般情况下都是根据经验以及过往数据等进行设计。而土壤的电阻率会随着季节以及气候的变化而产生变化。因此一般情况下设计值要小于实际测量值，防雷效果相对较低。因此，应定期对土壤电阻率进行测量，通过有效措施来保证土壤电阻率设计能够满足防雷要求。

2.架设避雷线

避雷线是输电线路最基本的防雷装置。它可以有效地防止雷电直击导体，并可以转移流过杆塔的电流。此外，它还可以通过耦合导体来减少线路绝缘子电压。在正常情况下，随着电路电压的逐渐增加，避雷线的防雷效果更好。在进行架设施工时，110kV及以上电压等级输电线路应全线架设避雷线，而35kV线路可不全线架设，并且要在变电所进线段架设1～2km避雷线，并做好杆塔接地工作。另外，在设计时可尽量缩小避雷线对边导线的保护角，一般控制在20°～30°即可，可以有效减小绕击率。

3.安装避雷器

在整个电力线上安装避雷线后，为了提高防雷效果，应安装避雷器。当雷电过电压超过避雷线的保护等级时，避雷器可以工作，为雷电流提供低阻抗路径并释放电流到地下，它有效地避免了电压的增加，保护了输电线路和设备。现在避雷器已经被广泛的应用到架空电力线路防雷措施上，如在35kV输电线路上所有输电变压器一次侧均应安装ZnO避雷器。

4.设置接地装置

线路接地装置可有效降低接地电阻。当雷击避雷线时，产生的巨大雷电流可以引入地面并迅速扩散。接地装置主要包括两部分：接地体和接地引下线。接地引下线是连接电气设备和接地体的金属导体，主要使用钢筋混凝土电杆中的钢筋或铁塔，选择单独的接地引下线。将一端连接到接地体，另一端连接到钢棒或铁塔主材料。架空线路接地引下线与接地网有效的连接，是电力设备运行稳定性以及操作人员人身安全的保障。

5.适当加强线路绝缘

为提高输配电线路防雷水平，确保输配电网安全运行，有必要全面加强输配电线路建设，改善输配电线路结构，消除薄弱环节，提高输配电线路发展水平，确保输配电线路防雷措施完善。提高输配电线路的绝缘性能也是防雷的有效措施。另外，在原有杆塔结构的基础上，在时常发生雷击事故的区段多增设一两片绝缘子；也可以通过改换大爬距绝缘子、增大杆塔塔头空气间距等途径来提高线路绝缘及防雷性能。考虑到既有线路防雷改造资金的问题，目前只能对部分线路加强绝缘。部分地区的电力线路绝缘子调爬工作已逐步完善，原有线路上普通瓷质绝缘子已基本改换成防污型绝缘子以及易于维护的合成绝缘子，在一定程度上确保了线路的绝缘性能。对增加绝缘子片数以提高雷击塔顶的耐雷能力时，应充分考虑导线弧垂必需满足对地安全距离的要求。

6.积极开展线路定期检查、巡视工作，加强防雷装置安装技术

为进一步提高输配电线路设备的防雷水平，提高输配电线路的防雷和分析能力，就必须先加强输配电线路检测人员的防雷检测技能培训，详细说明相关概念和预防雷电过电压。雷电和接地装置的防雷、输配电线路的防雷等，以加强对检查人员对防雷工作的重要性的了解；其次，要加强核心区输配电线路自动化系统建设，全面提升输配电线路供电可靠率、绝缘化率；制定和完善防雷措施和工作预案，组织专业技术人员对设备的防雷设施进行改造、消缺，对雷击事故高发线路提前做好各项预防措施。

三、结束语

架空电力线路的防雷措施应从各种因素入手，如电力线路的性质、气候特征和雷电特性。在分析输电线路特性和防雷措施不足的基础上，采取了防雷措施，进行全面的防护。对架空电力线路进行防雷设计，能够确保线路运行的安全，也可以确保变电所和发电厂的安全，减少雷击跳闸现象，避免设备受到雷击破坏，从而保证供电的可靠性和稳定性，为社会的发展提供支持。

参考文献：

[1]黄福彩.高压输电线路防雷技术措施探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2013（5）：45-46.

[2]徐航航.配电网线路防雷系统的保护研究[J].价值工程，2011（21）：48-49.