高压架空输电线路防雷措施与应用

高压架空输电线路防雷措施与应用

杨勇

（国网山东费县供电公司山东临沂273400）

摘要：高压架空输电线路是整个电力系统中非常重要的组成部分，它承担着整个电网运行的重要任务。高压架空线路经常会被布设到野外，复杂的地形会对线路的架设及后期的应用及维护带来影响。雷电对其所带来的影响和伤害是不容忽视的，若其遭遇雷击，必然对整个输电线路的安全、稳定运行带来巨大的威胁。本文探讨了高压架空输电线路防雷措施与应用。

关键词：高压架空输电线路；防雷措施；应用

雷击作为一种常见的配电线路故障原因，对我国电网系统的安全运行造成极大威胁，给我国社会带来了严重的经济损失。我国的电力企业要加紧防雷技术的研究，弥补我国现行防雷措施中的缺陷，综合采取多种手段，确保配电线路对雷击的防范能力，提高电网系统的安全运行水平。

1雷电对高压架空输电线路的影响

在雷电打击的过程中会释放较大的能量，而在释放能量的过程中还会伴随着电效应、热效应等，这些效应如果作用在人、物上就会产生较大的破坏力。由于输电线路一般都是位于室外较为空旷的地方，受到雷电打击的概率是比较高的。

雷电打击对高压架空输电线路的影响主要体现在下述几个方面。第一，如果高压架空输电线路遭受到雷电打击，雷电对供电系统的影响会扩大，它们会沿着输电线路侵入到变电站中，从而影响到变电站中电气设备的正常运行。第二，如果输电线路遭受到雷电打击，绝缘子网络事故发生的概率会大大增加，同时还将增加输电线路维护人员的工作强度。如果高压架空输电线路是位于较为特殊的地区，如山区或者自然环境恶劣的地区，维修人员排查事故的难度也会大大增加。第三，当雷电自然现象发生时，往往还会伴有其他的极端天气，例如大风、暴雨等。在极端天气的影响下，输电线路断线、电线杆倒杆的可能性会大大增加。在这种情况下，虽然输电线路异常不是由雷电打击直接引起的，但也和雷电自然现象之间具有一定的关系。第四，雷电打击会导致雷电过电压现象的发生。雷电过电压对高压架空输电线路的影响比较大，破坏力比较强。一旦发生雷电过电压，输电设备的介电强度、电子元件的敏感度等都会下降，从而引发较为严重的电力安全事故，威胁人的生命安全。雷电过电压主要包括两种形式:一种是感应雷过电压;另一种是直击雷过电压。①感应雷过电压。如果雷电没有直接击中输电线路，而是击中其附近的区域，则会产生感应雷过电压。因为在雷电击中附近区域时会产生较强的电磁场。在电磁场的作用下，输电线路中会产生较强的电压。如果人畜接触到这些带有较强电压的输电线则会发生伤亡事故。我国每年都会发生因触碰高压线而伤亡的事故。而导致该事故频发的主要原因就是没有采取合理的防范措施。为了避免感应雷过电压事故的发生，最好将输电线路埋于地下，取代现有的架空铺设方式。同时，还需要安装用电保护装置，避免用户在用电的过程中发生安全事故。②直击雷过电压。如果雷电直接击中了输电线路则有可能发生直击雷过电压现象。在出现直击雷过电压时会产生较大的破坏力，直接威胁人的生命财产安全。为了避免出现直击雷过电压，需要安装线路避雷器，将雷电流引入到地下，从而保证输电线路运行的安全性。

2高压架空输电线路防雷措施与应用

2.1架设避雷线

在高压送点线路的区域内架设避雷线是所有基本的防雷措施中最简单易行，并且效果最为显著的。架设防雷线，不仅可以让线路不会被雷电直击，而且当塔顶遭受到雷击，避雷线对电流的分流作用，可以将雷击电流分流，从而大大减少能够进入杆塔的雷击电流，降低塔顶的定位，进而让线路免遭破坏；除此之外，避雷线还能够对导线起着耦合作用，将由于雷击时造成的杆塔头的绝缘电压减小。另外，避雷线还对电线其屏蔽作用，即减小导线能够感应到的过电压。从而保护线路。

2.2降低杆塔接地电阻

我们都知道，输电线路的耐雷水平与接地电阻之间是反比关系，所以只有将降低杆塔接地电阻并辅以架设避雷线，两种方式相互配合，才能够有效增强输电线路的防雷性，换言之也就是通过降低雷击对输电线路的过电压作用，从而达到防雷的作用。此时，只能采用增设接地装置的方式来降低杆塔的接地电阻，通过引用外接地的装置或是将接地线连续伸长，发挥其耦合作用。一般情况下，如果采用连续伸长接地线来降低杆塔接地电阻，将1－2根接地线埋设在沿线的路边，还能将其与下一基塔的接地装置向连接，在这种情况下，对工频接地电阻值没有要求。由于山区的线路所在区域土壤的电阻率较高，针对此种不可逆现象，只能采用降阻剂、挖深接地槽的方法来改善接地土壤的电阻率，以此来将接地电阻超规的杆塔的接地电阻降低到规程规定的范围内，并且对全线杆塔的接地电阻还要定期检测，即每五年摇测一次，而变电站的接地电阻则需要每两年进行遥测一次，若发现不符合规程的则需要进行更换。

2.3提高高压送电线路的绝缘水平

输电线路的耐雷水平的高低受到高压送电线路的绝缘水平直接影响。一般来说，为了能够精确检测送电线路的绝缘水平，都会采用科学的检测手段，以此来加强对零值绝缘子的检测，并且确保检测的线路绝缘强度能够符合检测标准并且检测结果真实可靠、准确，而这也是确保线路耐雷水平的重要措施之一。所以，在进行线路设计时，需要熟悉当地环境，并且因地制宜，对比各种绝缘子，对比其特性以及适用环境，选择最适用的绝缘子，发挥其最大作用。目前，由于拥有良好的耐电弧性、不易老化等优点的玻璃绝缘子，被广泛应用于高压送电线路设计中。

2.4安装线路避雷器

安装了避雷器之后，如果线路受到雷击，并且雷击IDE电流已经超过了允许流过电流的最大值，那么避雷器就会启用其分流作用，将一部分电流分到相邻的杆塔之内，而另一部分电流则会流入大地，从而能够保证绝缘子不会发生闪络从而使线路发生故障以及出现跳闸现象。另外吸收各种雷电过电压并操作过电压的金属氧化物是线路避雷器的主要材料，所以能够起着有效的防雷作用。而目前，无间隙型避雷器和带串联间隙型避雷器是高压送电线路中最常用的避雷器，相比于与导线直接相连接的无间隙型避雷器，串联间隙型避雷器是通过空气间隙与导线相连接，不仅使用寿命长，而且可靠性高，而无间隙型避雷器是基于电站型避雷器而创新出的新产品，无放电时延、吸收冲击能量可靠、避雷器本体完全不带电等使他的优点，尽管如此，从现实意义上来说，串联间隙型避雷器的应用更广泛。

2.5日常的检查与管理

除了技术方面的防雷措施外，日常地高压配电线路检查与管理也是很重要的工作。首先，杆塔与接地系统的连接是达到防雷目的的关键环节，是重中之重。由于杆塔长年累月在野外裸露，各种不可抗的自然因素都会导致杆塔的破损，影响接地效果，当然也就影响了防雷击的效果。因此，定期的对杆塔进行检查维修是必须的工作，是保证杆塔接地效果良好的重要措施。其次，还要强化对线路运行的管理，定期开展全面的线路检查工作。例如对线路接地网的检查测量工作、对杆塔接地电阻状态的控制以及对防雷设施的预防性试验工作等等，及时发现排除隐患，使防雷击设备处于最佳工作状态。

总之，我们只有从实际出发，因地制宜，有针对性地对架空输电线路采取综合性防雷措施，才能确保输电线路的安全、可靠运行。

参考文献：

[1]刘海峰,刘昊实,赵志刚,李俭,依阳,马超.输电线路防雷措施分析[J].河北电力技术.2016(03)

[2]陈立华.关于高压送电线路设计防雷措施探讨[J].科技展望.2016(26)

[3]崔岳新.110kV高压交流输电线路的防雷技术[J].电子技术与软件工程.2016(17)