浅析输电线路防雷保护与运行对策徐泽华

浅析输电线路防雷保护与运行对策徐泽华

徐泽华

国网山西送变电工程公司030006

摘要：本文通过对输电线路遭受雷击，感应雷过电压、直击雷过电压形成的机理以及不同雷击所产生的不同效果的阐述，有针对性地提出了降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器、提高线路绝缘配合、架设避雷线、增设耦合地线等输电线路的防雷措施，以提高输电线路耐雷水平，降低输电线路的雷击跳闸率。

关键词：输电线路；防雷保护；运行对策

1雷电对输电线路造成的危害

雷电对输电线路以及电网运行的安全造成的危害主要表现在：当雷电放射到输电线路上，就会使输电线路上的过电压升高，致使线路继电保护动作出现跳闸现象。切断输电线路的运行路线会给电力企业造成巨大的损失，而且还非常考验输电线路周围电力设备的耐受能力和绝缘水平，给电力工作人员以及线路设备造成巨大威胁。而且，雷电会给输电线路带来很强的电流，会因为被雷电击中出现输电线路熔毁、导线熔断或者损毁的现象，较强电流产生的强大动力还可能会导致输电线路杆塔等一些电力机械设备造成损伤。因为雷电击中给输电线路造成的灾害电力系统一般不能通过自身的能力自动进行恢复，进而导致电力设备的损坏，需要电力企业浪费很多人力和时间进行修复。雷电大多集中在夏季和春季两个季节，也正是人们集中生产的季节，如果此时输电线路出现中断就会给人们的生产生活带来很大的经济损失。雷电天气大多发生在环境比较恶劣的地区，这样就更加重了对输电线路维修的难度。另外，正常运行的输电线路会比不运行的输电线路受到雷击的发生率要高。所以有效地对输电线路进行防雷保护是十分必要的，可以避免很多电力安全事故的发生，并且对降低经济损失与提升电力系统的运行安全水平有非常重要的意义。

2输电线路防雷保护方面存在的主要问题

2.1雷击活动复杂、随机性大

雷电的发生由于具有较大的随机性，而且也较为复杂，无法进行准确预报和进行测量，这样就导致不能准确的对每次雷击参数进行准确的测量，从而导致输电线路的闪络类型无法进行正确的判断。

2.2输电线路设计水平亟待提高

目前在进行输电线路设计时，由于设计水平的差异，再加之不同级别和地区在设计时缺乏有相关因素的考虑，从而导致设计存在较大的缺陷，特别是在设计信息的提供上，存在着较大的随意性，这样就导致一旦遇到雷电天气，则极易导致雷击跳闸事故的发生。

2.3接触点焊接质量较低

由于多种原因导致输电线路施工过程中对水平接地体的一些接头存在焊接缺陷，导致跳闸故障经常发生。

2.4接地电阻普遍较高

接地电阻偏高给输电线路的安全运行造成了严重的威胁，成为了导致输电线路安全稳定运行的一个重大隐患。这主要是由于接地装置在多年的运行过程中没有得到有效的修缮和维护，腐蚀严重而导致的。

3输电线路设计以及运行中的防雷措施

对于输电线路来讲，其防雷手段的选择应该坚持综合性考虑，在进行防雷技术的选择时不仅应该结合不同地区的实际线路状况，通识还应该注意结合各地区存在的不同雷电活动状况，同时还应该结合不同输电线路的重要程度、架设地形等综合进行考虑，经过对以上相关因素综合考虑后才能够确定选择合适的防雷技术。

3.1合理的选择输电路径

雷击状况与某地区的一些特征因素有关系，所以说，在进行输电线路的设计工作时应该注意尽可能的避开具有雷击特征因素的地区，选择合适的电路，降低雷击带来的伤害。根据相关的研究发现，一些比较容易遭到雷击的地形主要有以下几种：土地导电性比较高的区域，这一类区域主要包括地下水位比较高或者说是含有导电性矿的区域；出现土质电阻率发生变化的地域中电阻比较低的地区，一般来看，土质电阻率比较容易发生突变的区域主要有山坡、田地等相关不同地形地貌之间的断层带、交界地域以及山谷地带；植被状况比较好的山丘的向阳面和山顶；雷暴走廊区，主要指一些河谷地带、顺风的峡谷以及山区等。

3.2降低铁塔的接地电阻

如果能够保证避雷线和塔脚电阻之间合理的匹配则能够很大程度上的降低电压。输电线路电压如果在65kv以下一般不需要设置专门的避雷线，但是仍然需要注意铁塔接地的设计工作。接地体的断面面积以及截面积对接地电阻所产生的影响并不大，所以在选择接地材料时主要考虑因素为机械强度的要求，接地材料主要选择的是钢材，水平敷设人工接地体时主要选择的是扁钢又或者是圆钢，所敷设接地装置的导体截面必须符合均压以及热稳定的需要。现在来看，常用来降低铁塔接地电阻的方法主要有以下几种：合理使用爆破接地技术，这种技术主要是通过爆破的方式来制造破裂，然后通过压力机等工程机械将一些电阻率比较低的材质放入裂缝中，这样能够很好的改善土壤的导电性能；设计时合理的使用相关的接地电阻降阻剂，这种技术使用的范围比较狭窄，主要是用在一些面积、规模比较小的接地设计中。除以上介绍的相关方法外还可以采用增加接地极深度、安装相关的多支外引式接地装置等方式来降低接地电阻。

3.3避雷线的架设

避雷线作为当今最直接的避雷方式之一具有非常广泛的应用，并且该种避雷方式具有比较高的避雷效率，不仅具有避免雷击的作用，并且同时还具有一定的分流、屏蔽以及耦合作用，分流作用主要是指避雷线能够有效的缩短经过铁塔的雷电流从而有效的降低塔顶的电位，降低由于雷击所产生的危害，屏蔽指的是导线能够通过一定的作用来降低其所感应的过电压，耦合作用指的是降低书店线路中绝缘子的电压数值。

选择避雷线路时应该与输电线路的电压等相关联，一般来看就是电压在20kv以内的输电地区不需要搭设相关的避雷线，因为这种情况下的避雷线不能有效的发挥作用，对于输电线路电压比较高的地区来讲这种作用也就比较好一些，并且还能够有效的降低输电线路成本。根据实践经验来看，避雷线路的设计成本不超过线路总成本的10%。输电压在200kv以上的线路一般都会设计全程的避雷线，并且在进行避雷线的设计设计时应该注意对于保护角的控制，保护角一般应该在30°以内，对于输电压超过500kv的输电线路其保护角一般会在15°以内，并且在有必要的情况下设置两根避雷线，尽可能的减少绕击率，增加避雷线的屏蔽作用，而且为了有效的提高避雷线的保护功能，在每一铁塔区的避雷线都应该选择接地。

根据避雷线不同的功能，一般来看其悬挂方式主要有以下两种：直接悬挂于铁塔上和经绝缘子连接铁塔。现阶段，我国最新设计的高压或者超高压输电线路通常采用绝缘避雷线，这样就能够在不影响避雷效果的前提下降低能耗。

3.4架设相关的耦合地线

这种技术主要是指在导线的周围增加相关的底线，该技术指的是在接地电阻降低而无法实现的状况下使用。这种技术能够比较好的解决雷击电流的问题，并且有效的降低在反击电压以及绝缘子串感应之间的分量，通过耦合原理能够很大程度上降低由于雷击造成的跳闸率。

4结束语

输电线路作为电网的重要组成部分，其分布较广，而且线路较长，由于大部分输电线路处于野外环境中，所以在雷雨季节受到雷击的可能性非常大，一旦受到雷击，则会对线路造成严重的损坏，同时雷击电流还会经由输电线路流入到变压站内，威胁变电站的电力设备的安全运行。所以加强输电线路的防雷保护，不仅可以减少由于雷击所导致的跳闸现象，同时也有利于保护电力系统供电的可靠性。

参考文献：

[1]郑淑珍.基于输电线路设计与运行中的防雷措施研析[J].房地产导刊，2015，（1）：153-153.

[2]马永峰.输电线路设计中线路防雷技术的应用探究[J].山东工业技术，2014，（2）：65.