試析輸電線路的防雷保護措施應(yīng)用

夏華杰

【摘 要】輸電線路是保證電網(wǎng)正常運行的關(guān)鍵，在整個電力系統(tǒng)總起到重要的作用，如果輸電線路受到雷擊，很有可能影響線路正常運行，產(chǎn)生大面積的停電現(xiàn)象，造成巨大的損失。目前的輸電線路基本上都配備了相應(yīng)的防雷接地保護措施，但仍顯不足，本文主要分析目前我國輸電線路的運行情況，輸電線路的防雷要求，以及輸電線路應(yīng)實行的具體防雷保護措施。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；防雷；措施

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，國家對電力的需求日益增長，因此電力生產(chǎn)的安全問題也顯得愈加重要，輸電線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，對電網(wǎng)的穩(wěn)定、安全運行起到不可忽視的作用。隨著電力系統(tǒng)的不斷完善與國家電網(wǎng)的發(fā)展，輸電線路由于遭受雷擊導(dǎo)致的安全事故經(jīng)常發(fā)生，因此為了保證輸電線路與電力系統(tǒng)的正常運行，電力部門必須重視輸電線路的防雷保護措施。

1.輸電線路遭受雷擊的原因分析

（1）客觀因素。雷電本身的活動方式具有極強的隨機性與復(fù)雜性，當(dāng)前我國并沒有完善成熟的雷電觀測技術(shù)，因此輸電線路遭受雷擊的相關(guān)參數(shù)很難進行準確的捕捉與測量，甚至當(dāng)線路遭受雷擊后，其故障類型難以進行準確區(qū)分。

（2）我國很多山村地區(qū)早期的低壓線路設(shè)計時沒有充分考慮到土壤可以提供的電阻率，這種現(xiàn)象使輸電線路的防雷水平在初始階段就比較差。除此之外，為了配合防污的相關(guān)要求，輸電線路中大量使用合成絕緣子，與同高度的玻璃或瓷絕緣子相比，合成絕緣子的有效干弧距離較短，傘裙直徑相對較小，因此防雷水平較低，也容易遭受雷擊放電。

（3）一般而言，輸電線路會隨著時間的推移而不斷老化，導(dǎo)致電阻逐漸變大，降低輸電線路的防雷水平，因此保證輸電線路的日常維護，而在實際過程中，很多地區(qū)接地裝置由于年久失修，出現(xiàn)接地體腐蝕嚴重，殘缺不全的現(xiàn)象，這種問題的存在導(dǎo)致輸電線路也容易遭受雷擊。

2.輸電線路的防雷要求

（1）在輸電線路電線的選擇上，為了避免雷電直接與導(dǎo)線接觸，因此應(yīng)該盡量使用電纜或者避雷線。

（2）輸電線路應(yīng)有配套的接地措施，當(dāng)輸電線路遭受雷擊的時候可以通過接地設(shè)施傳入地下，從而避免相關(guān)設(shè)備受到損壞；此外，輸電線路也應(yīng)該加強絕緣設(shè)施的建設(shè)，當(dāng)雷擊發(fā)生時，可以保證絕緣子不閃絡(luò)。

（3）當(dāng)絕緣子串出現(xiàn)閃絡(luò)的情況是，也應(yīng)該使輸電線路不改變原有的工頻電弧，避免開關(guān)跳閘的現(xiàn)象。因此針對這種要求，應(yīng)當(dāng)適量降低輸電線路中絕緣子的工頻電廠強度，在電網(wǎng)的中興點中采取不接地的方式，這樣可以最大限度的消除由雷擊引起的單向接地故障，不會導(dǎo)致開關(guān)跳閘與相間短路。

（4）當(dāng)輸電線路遭受雷擊后，最后的要求即為盡量不出現(xiàn)停電事故或?qū)⑵錅p少到可以承受的地步。因此為了達到這種要求，可以允許小部分的絕緣子串出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象，然后利用自動重合閘與減少建弧率的方法，保證電力系統(tǒng)的正常供應(yīng)，將雷擊事故的影響將為最低。

3.輸電線路的具體防雷措施

3.1合理選擇輸電線路路徑

根據(jù)調(diào)查顯示，在一般情況下受到雷擊的輸電線路容易集中在以下幾個地區(qū)：①周圍是山丘的潮濕盆地；②雷暴走廊；③土壤的電阻較??；④地下存在導(dǎo)電性礦物質(zhì)的地面；⑤地下水位較高的地面；⑥電阻率不同的土壤交界處。

由于輸電線路的防雷宗旨為降低線路的受雷率，提高線路的防雷性能，減少線路的受雷跳閘頻率，因此在輸電路徑的選擇上，應(yīng)充分考慮地區(qū)的地貌特點、地形特征、土壤電阻等自然條件，以及輸電線路的電壓等級與運行方式，采取合理有效的保護措施。

3.2安設(shè)避雷線

避雷線是輸電線路保護中十分重要的措施，除了通常意義上避雷線可以防止雷電直接擊中導(dǎo)線外，還有以下幾個作用：首先通過避雷線對導(dǎo)線的耦合作用使線路絕緣子的電壓減少；其次通過避雷線對導(dǎo)線的屏蔽作用使導(dǎo)線的感應(yīng)過電壓得到降低；再次通過避雷線對導(dǎo)線的分流作用可以使流經(jīng)電塔的雷電流降低，進而降低塔頂?shù)狞c位。

一般而言，輸電線路電壓越高，避雷線的使用效果就越好，同時避雷線在整個輸電線路中的造價比重也越低。因此，為了更好的使用避雷線對輸電線路進行保護，應(yīng)遵循以下幾點要求：

①220KV及其以上電壓等級的輸電線路應(yīng)保持全程安設(shè)避雷線；60KV的輸電線路如無特殊情況也應(yīng)全線安設(shè)避雷線，35KV的輸電線路一般無需全程架設(shè)避雷線，只需在變電所與發(fā)電廠的進出線段假設(shè)1-2KM的避雷線即可。

②為了提高避雷線增強避雷線對導(dǎo)線的屏蔽作用，保證雷電不會繞開避雷線直接擊中導(dǎo)線，減少雷電的繞擊率。因此避雷線于導(dǎo)線的保護角應(yīng)有一定的規(guī)范，如500KV及其以上的超高壓輸電線路的避雷線保護角應(yīng)在15°以下，330KV與220KV的避雷線保護角可以做到20°左右，其余電壓下的避雷線保護角也應(yīng)該保持在20°～30°之間，這樣才能有一個比較高的遮蔽率。

③隨著輸電線路電壓的降低，線路的絕緣情況也在不斷的下降，因此，當(dāng)在20KV以下的輸電線路中，避雷線的防護作用基本失去意義，無需安設(shè)避雷線。

3.3改造接地裝置

由于輸電線路分布廣泛，并且常年在荒郊野外運行，容易受到環(huán)境、氣候等因素的影響，從而使接地裝置遭到破壞，為了保證接地網(wǎng)的正常運行，可以從以下幾個方面入手：

①組織相關(guān)工作人員定期檢測接地桿的土壤電阻率，認真檢查配電線路桿塔的相關(guān)配置，確保接地裝置處于正常運行的狀態(tài)。

②做好重點地段的防雷保護工作，測量雷電的易擊區(qū)線路的接地電阻，并根據(jù)測量結(jié)果對接地桿塔進行改造。對于連續(xù)多基桿塔的接地電阻不合格情況應(yīng)進行重點改造，或根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，采取針對性的措施，降低接地電阻。

③為了保證輸電線路接地裝置的電阻符合要求，應(yīng)該從實際出發(fā)，全面了解地區(qū)的地質(zhì)、地形與土壤狀況，因地制宜，采取水平、垂直與環(huán)形相結(jié)合的復(fù)合型改造方式。

④對于地下線嚴重被盜的地區(qū)，可以利用扁鋼做引下線對接地裝置進行改造，保證桿塔接地的可靠有效。

⑤對于土壤電阻率較高的地區(qū)，可以采取延伸接地的方式，將接地網(wǎng)延伸到電阻率較低的土壤地區(qū)進行接地，從而達到降低接地電阻的目的。

3.4安裝線路避雷器

在輸電線路中安裝避雷器的做法已逐漸得到人們的認同，在我國各地開始大量應(yīng)用，起到了較好的防雷保護作用。其工作原理為當(dāng)輸電線路被雷電擊中后，產(chǎn)生的雷電流一部分通過避雷線傳入相鄰的桿塔，另一部分電流則經(jīng)本體傳入地下。當(dāng)電流達到一定數(shù)值以后，避雷器發(fā)生作用，提供相應(yīng)的回路抵抗，使雷電流可以通過回路傳入大地，防止輸電線路的電壓過分升高，從而保護了輸電線路與相關(guān)設(shè)備。因此，通過線路避雷器的安裝，可以有效的保護輸電線路。

4.總結(jié)

由于雷電這種自然現(xiàn)象本身具有極強的復(fù)雜性，且輸電線路所處的環(huán)境復(fù)雜多變，因此想要杜絕雷電產(chǎn)生的危害是幾乎不可能的，輸電線路的防雷保護工作是一項長期堅持的任務(wù)，只有通過不斷的努力，才能講雷電危害講到最低，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全運行。

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