輸電線路防雷技術研究

魏斐

摘要：目前，我們國家的電網非常多，涉及面也特別的廣，所以在輸電線路防雷的工作方面需要投入比較多的資金。因此，供電的技術人員在對輸電線路的防雷措施技術選取的時候，首先要對經濟性進行一個評估，可以避免輸電線路防雷技術無端的資金流入，讓供電企業(yè)的經濟利益能夠得到有效的滿足?；诖?，本文主要分析了輸電線路防雷技術。

關鍵詞：輸電線路;防雷技術;應對措施

引言

為保證電能質量，提高供電可靠性，電力企業(yè)必須掌握更加先進和完善的技術，綜合應用上述防雷技術，做好電力系統(tǒng)絕緣配合。尤其是在社會經濟高速發(fā)展的今天，電力企業(yè)責任大使命光榮，必須針對直接與各行各業(yè)直接相關的配電網提高技術含量，提升電能質量，以保障電力能源的高效、安全、可靠地供應。

1 雷電放電概述

雷電作為常見的自然現(xiàn)象，在電力系統(tǒng)中會引起超過正常電壓很多倍的雷電過電壓，它是造成電力系統(tǒng)故障的主要原因。雷電放電所產生的雷電流流過輸電線路將引起巨大的電磁效應、機械效應和熱效應，從而對輸電線路安全穩(wěn)定的運行產生巨大的威脅，所以在設備投入運行之前要進行運行截面的選擇、設備的穩(wěn)定性、開斷能力、關合能力等一系列校驗。從氣體放電的特性來看，雷電屬于一種超長空氣間隙的火花放電過程。在設備實際運行時，雷電流具有極性效應，設備可當作棒極，雷云相當于板極。根據雷電放電的三個階段，可將雷電流繪制成標準雷電流波形進行分析[1]。

2雷擊故障的主要類型

雷擊將在系統(tǒng)中產生雷電過電壓和雷電過電流。雷電過電壓將危及設備絕緣甚至造成停電;雷電過電流將損壞被級物體。雷擊故障的主要類型分為以下三種。

（1）直擊雷過電壓，被擊中物體將產生高于正常電壓的過電壓。輸電線路大多工作于戶外，考慮實際情況的需要，如果輸電線路架設較低，由于樹木、道路、鳥獸和一系列人為因素，會造成線路損壞、短路等故障。所以一般高壓輸電線路架設的很高。但是線路高度的越高，受地理環(huán)境的影響，獨立架設在空曠的山區(qū)中，遭受雷擊的幾率也大幅提升。當雷電擊中桿塔導致絕緣子對地電位超過對導線端電位，從而形成反擊。

（2）感應雷過電壓，輸電線路附件會有其他物體，當雷電擊中這些物體時，由于電磁感應現(xiàn)象，在設備或輸電線路上會形成過電壓，從而擊穿絕緣子，造成短路故障引起跳閘[2]。

（3）高壓雷電入侵波。雷電擊中輸電線路，雷電中的能量在輸電線路中以波的形式傳播，最終進入發(fā)電廠變電站，對電力系統(tǒng)中的設備形成過電壓，危及絕緣。

3輸電線路的綜合防雷技術措施

3.1 減小土壤的電阻率

目前我們中國的輸電線路幾乎都是設置在地下，通常設置在地區(qū)的土壤里，這樣子的設置方案對電阻是有一定影響，從而對輸電線路對雷擊的抵抗能力也降低了很多。根據現(xiàn)在的數(shù)據統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，如果地區(qū)的地下電阻率越小，那么其輸電線路抵抗雷擊的能力也會加強。所以地下的電阻率和輸電線路的抵抗雷擊的能力是一個反比例的關系。因此技術人員在進行輸電線路設計鋪設的時候，應該全面地對區(qū)域的線路進行一個全面分析，從而有效保證所在區(qū)域土壤的電阻率不得超過國家規(guī)定的范圍內。如果發(fā)生區(qū)域土壤的店子里超過了國家對規(guī)定的范圍內，就要進行幾種措施來解決：（1）需要使用一種爆破的接地技術，也就是在接地的地方采用爆破的方法來造成一個所謂人工的裂縫，然后再將電阻率較小的材料放入這個人工裂縫之中，以此讓周圍的土壤電阻率可以達到有效降低，因此可以對輸電線路接地電阻達到減小的目的。（2）使用一直減少電阻率的原料，也就是減阻劑。這個需要再對線路進行增加的接地尺寸的基礎上，就要將降阻劑加入每一個接地點，這個方法對于那些小型的接地網能起到有效減小接地電阻率。（3）應用多支線外引接地的方法，也就是對增加接地射線。以前在對桿塔進行設計的時候，桿塔處只會設置接地射線差不多只有四條，但是經過一系列的改善，目前接地射線已經達到了八條[3]。

3.2合理安裝避雷裝置

通過合理安裝避雷裝置， 可以明顯提升高壓輸電線路的防雷性能， 電壓配置等級高， 對避雷裝置的防雷性能要求越高。避雷裝置的有效安裝，是一項最為基礎及較為有效避雷防護措施。例如，通過安裝避雷器，能夠釋放雷電或釋放電力系統(tǒng)操作過電壓，保護線路免受瞬間過電壓危害;安裝避雷針，能夠避免雷電直接擊中高壓輸電線路。安裝避雷裝置能提高電力系統(tǒng)的完整性。

此外，還可以將雷電進行引流處理，運維人員可以安裝引弧間隙，將雷電分散，能夠將電流分散為細小分支，保證高壓輸電線路的完整性，保護周圍居民的生命財產安全。在山腳下的桿塔位置，因為無法安裝避雷線，其四周的土壤電阻率比較高，容易遭受雷擊危害，所以，運維人員需要在桿塔頂部，合理安裝長針金屬消雷器，或者35 kV 氧化鋅避雷針，不斷提升高壓輸電線路的避雷與防雷水平[4]。

3.3 設置耦合底線

如果對土壤電阻率的減少和對避雷線的設置還是沒能有效改善防雷的效果，那就需要進行耦合底線的設置來減少輸電線路被雷擊的可能性。所謂的耦合底線的設置就是在輸電線的下面設立一個底線，然后通過對避雷線以及輸電線之間的耦合的強度，讓輸電線路上的電壓能有效減弱，并且輸電線路如果遇到雷電的突襲還可以有分流的作用，可以有效避免輸電線路遭遇雷電的襲擊而發(fā)生設備出現(xiàn)故障的概率。

3.4 減小地保護角

對于高壓輸電線路運維人員來講， 為了更好地提升輸電線路防雷性能，可以適當減小避雷線保護角。例如，運維人員可將三相導線，按三角形式進行有序地排列，或提升避雷線頂端高度， 進而有效減小避雷線保護角。在輸電線路鐵塔裝置中，通過適當減小避雷線保護角，可以顯著降低雷擊概率，保護輸電線路更加安全。

3.5 注意事項

大部分的高壓輸電線路經過非生活區(qū)域， 在廣西壯族自治區(qū)，由于地形較為復雜，春季與秋季特別容易出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象，如果高壓輸電線路被雷擊中，過高電壓容易被激起，出現(xiàn)輸電線路跳閘故障，降低電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性[5]。若高壓輸電線路設備絕緣性能比較差，在雷擊的同時，容易引發(fā)電流，造成嚴重的經濟損失。故運維人員要采取科學的防雷措施。對于高壓輸電線路運維人員來講， 要結合輸電線路運行情況，科學選擇防雷技術，提升電力網絡的穩(wěn)定性。運維人員需要遵守因地制宜原則，結合該地區(qū)的地形條件，制定出一套科學的防雷方案，并調整高壓輸電線路運維計劃，在保證高壓輸電線路安穩(wěn)運行的前提下， 保證輸電線路中存在的不足與缺陷得到有效彌補，推動我國電網事業(yè)的快速發(fā)展[5]。

結束語

綜上，通過對提升高壓輸電線路防雷水平的重要途徑進行全方位分析，例如加大監(jiān)測力度、提升基礎信息管理效率、優(yōu)化輸電線路的運維方案、采取不平衡絕緣方法、合理安裝避雷裝置、適當減小避雷線保護角、明確注意事項等等，可以保證高壓輸電線路防雷效果得到顯著提升， 強化輸電線路的整體運維質量。

參考文獻

[1]王里.探討高壓輸電線路電氣設計中存在問題及對策[J].通訊世界，2019，26（10）：229-230.

[2]王本武，王偉夫.線路避雷器在蘇洼龍水電站110 kV 高壓輸電線路中的應用[J].四川水力發(fā)電，2019，38（3）：133-134，138.

[3]李京官，和剛.電力系統(tǒng)220 kV 輸電線路綜合防雷技術研究[J].電力設備管理，2019（2）：45-47.

[4]曾進軍.關于輸電線路防雷接地措施的重要性及改進方法分析[J].建材與裝飾，2018（51）：218-219.

[5] 李笑怡. 防雷技術在輸電線路設計的應用[J]. 集成電路應用，2020（1）：70-71.