高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨

高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨

邱竹明

中核检修有限公司大连分公司

摘要：高压输电线路在电网中占据重要地位，保证其运行安全，对于电网安全稳定运行有着至关重要的作用。但高压输电线路运行中，雷电是一个影响输电线路安全主要因素，情况严重下会导致用电设备故障损坏和人员伤亡，造成不可估量的损失。因此，选择综合防雷措施，保证高压输电线路安全稳定运行是必然选择。本文就高压输电线路综合防雷相关内容展开论述，在分析具体雷击故障原因，针对性提出改善建议付诸实践。

关键词：综合防雷措施；高压输电线路；绝缘子故障；杆塔故障

    我国的电力事业迅猛发展，如何保证电力系统安全稳定运行，受到了社会各界广泛关注的内容。高压输电线路作为电力系统稳定运行的基础保障，容易受到环境因素影响，一旦遭受雷击将会造成重大故障，威胁电力系统稳定运行。所以，应多角度剖析高压输电线路雷击故障类型和原因，根据实际情况选择综合防雷措施，以求最大程度上减少雷击损害，提升供电服务质量。

1 高压输电线路雷击故障的原因

1.1绝缘子故障

    绝缘子在高压输电线路中起着连接导线和塔身的作用，同时也是电力系统中容易受到雷击侵害的部件之一。绝缘子在雷电侵害下，受到强大电场和电压的作用，可能导致绝缘子的绝缘性能下降，甚至击穿。绝缘子击穿会导致导线和塔身之间失去绝缘隔离，从而形成雷电击穿通路，导致雷电故障发生。雷电击中绝缘子时，产生的强大电流和电压可能导致绝缘子破裂[1]。绝缘子破裂会导致导线和塔身之间的绝缘隔离失效，从而形成雷电击穿通路，引发雷击故障。绝缘子在高压输电线路中，由于电场强度较大，容易发生电晕放电现象。雷电侵害时，电晕放电会增加绝缘子表面的电荷密度，从而导致电场强度增加，绝缘子可能因此而击穿，引发雷击故障。

1.2接地装置故障

    接地装置在高压输电线路中起着连接导线与大地的作用，用于引导雷电流入地，减少对线路和设备的影响。接地装置的接地电阻是评估其接地效果的重要指标，如果接地电阻升高，会导致接地装置对雷电流的引导能力下降，从而增加了导线和设备受到雷击侵害的风险[2]。接地电阻升高可能是由于接地装置自身腐蚀、锈蚀、松动等引起的，也可能是由于周围土壤湿度变化、地质条件等因素导致的。另外，接地装置在高压输电线路中容易受到各种外力作用，如风、冰、雨等，可能导致接地装置的损坏，例如接地网断裂、接地极脱落等情况。

1.3杆塔故障

    杆塔作为高压输电线路的支撑结构，常常处于露天暴露的环境中，容易受到雷电侵袭，从而导致雷击故障。高压输电线路通常经过山区、平原、河谷等各种地形，杆塔往往是最高的结构物，容易遭受直接雷击[3]。当雷电击中杆塔时，会通过杆塔和接地系统引导雷电流入地，但雷电流经过杆塔和接地系统时，会产生大量的电流和电压，可能导致杆塔和附近设备受到雷击侵害，从而引发雷击故障。

2 高压输电线路综合防雷措施

2.1安装避雷装置

    合理的避雷装置的选择和安装，可以有效减少高压输电线路受雷击引发的故障，提高电力系统的可靠性和稳定性。具体避雷装置有以下几种：①避雷针是一种常见的避雷装置，通过在高压输电线路的杆塔或导线上安装避雷针，将雷电引导到避雷针上，从而减少雷电对线路和设备的侵害。避雷针能够在雷电来临时，提供一条路径供雷电流进入地下，从而保护线路和设备免受雷电损害。②避雷网：避雷网是一种通过金属导体网格构成的避雷装置，通过在高压输电线路的杆塔和导线附近安装避雷网，形成一个导电网状结构，将雷电引导到地下，减少雷电对线路和设备的侵害[4]。避雷网在一定程度上可以提高线路和设备的避雷能力。③避雷器：避雷器是一种通过电气击穿的方式，将雷电引导到地下的避雷装置。避雷器通过在高压输电线路的杆塔和设备上安装，形成一条导电路径，将雷电击穿引导到地下，从而保护线路和设备免受雷电损害。

2.2设计和应用自动合闸系统

    自动合闸系统作为一种先进的电力自动化技术，具有快速、准确、可靠的特点，可以在雷电来袭时实现对高压输电线路的自动保护和自动恢复，提高电力系统的抗雷能力和可靠性。对此，应结合高压输电线路综合防雷要求，设计合理的自动合闸系统，实时监测雷电活动和线路状态，迅速判断是否发生雷击故障，并自动启动合闸操作，实现对线路的快速保护。自动合闸系统能够在毫秒级别的时间内响应，迅速切断受影响的线路段，从而避免雷电引发的故障蔓延和扩大，保护电力设备和线路不受雷电侵害。自动合闸系统通过综合分析线路状态和雷电信息，能够准确识别雷击故障的位置和类型，并将故障信息传送到监控中心或操作员处。通过此种方式，能够精准、快速定位故障点，提高抢修效率，减少停电带来的损失[5]。

2.3合理化选择杆塔

    合理的杆塔结构设计能够减小雷电对杆塔的冲击力，降低杆塔被雷击的概率。例如，采用适当的悬臂角度、横担间距和杆高等参数，可以使杆塔在雷电侵袭时减少雷电对杆塔的冲击力，从而减少雷击故障的发生。同时，合理的杆塔布设方式能够减小雷电对线路的侵袭范围，降低雷击故障的影响范围。如，杆塔布设方式选择时，可以考虑将线路布设在地势较低、雷电活跃度较小的区域，避免将线路布设在雷电高发区或易受雷电侵袭的区域，从而降低雷击故障的发生概率。

结论：

    综上所述，高压输电线路运行中，选择综合防雷措施，有助于改善高压输电线路运行条件，提升线路防雷性能，最大程度上减少雷击带来的损坏，保障高压输电线路运行安全。