输电线路的防雷保护措施与方法

输电线路的防雷保护措施与方法

倪钟林

浙江诸暨311800

摘要：在经济的快速发展以及科技水平不断提高的促进下，我国的电网事业也得到了很大的发展，而且在国家经济发展中电网行业占据着重要的位置，但是在实际的行业发展中，由于其暴露在野外，长期受到外界恶劣环境的影响，随时可能导致线路故障，影响安全供电，严重时将会导致大面积停电事故。本文主要分析了输电线路的防雷保护措施与方法。

关键词：输电线路；防雷保护；措施；方法

引言

近些年我国输电线路的建设发展势头迅猛，其防雷工作的开展情况越来越受到社会的关注。雷电是自然界中最常见的现象之一，它对于输电线路的影响是非常明显的，就会导致线路发生跳闸停电等事故，严重影响输电线路的安全性与可靠性。因此，探究输电线路防雷水平的提高对策具有极强的现实意义

一、雷电的危害

1、电效应

雷电流高压效应会产生高达数十万至数百万伏的冲击电压，可击毁电气设备的绝缘、烧断电线或劈裂电杆，造成大规模停电。绝缘设备损坏还可能引起短路，导致火灾或爆炸事故。巨大的雷电流流经防雷装置使电位升高，这样的高电位同样可以作用在电气线路、电气设备或其他金属管道上，在它们之间产生放电。

2、热效应

雷电流高热效应会放出几十至上千安的强大电流，巨大的雷电流通过导体，在极短的时间内转换成大量的热能，在雷击点的热量会很高，雷击点的发热量为500-2000焦耳，可造成易爆物品燃烧或金属熔化、飞溅而引起火灾爆炸事故。

3、机械效应

雷电流机械效应主要表现为被雷击的物体发生爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象而导致财产损失和人员伤亡。当被击物遭受巨大的雷电流通过时，由于雷电流作用产生的温度很高，一般在6000-20000℃，甚至高达数万摄氏度，被击物缝隙中的气体剧烈膨胀，缝隙中的水分也急剧蒸发为大量气体，因而在被击物体内部产生强大的机械压力，致使被击物体遭受严重破坏或发生爆炸。

二、输电线路的防雷保护措施与方法

1、加强线路绝缘提高线路耐雷水平

线路绝缘性能的优劣将直接影响到线路的耐雷水平，所以在雷击灾害的高发区，应该提升绝缘子的性能。线路运行的管理单位要加强对绝缘子的全过程管理，并严把质量关，杜绝劣质的绝缘子挂网运行。并且对已经挂网运行的绝缘子，应该按照相关规定，定期进行绝缘子检测，确保线路的绝缘性能。

3、架设避雷线

架设避雷线是高压特别是超高压线路防雷的基本措施，其作用主要是防止雷直击导线，同时还有分流作用，以减小流经杆塔入地的电流，从而降低塔顶电位。通过对导线的耦合作用可以减少线路绝缘承受的电压，它对导线还有屏蔽作用，可以降低感应过电压。

及以上电压等级的线路一般都应全线架设避雷线，35kV及以下电压等级的线路则一般不全线架设或不架设避雷线。避雷线的保护角大多取20°-30°。330kV及以上超高压、特高压线路都架设双避雷线，保护角在15°及以下，国外有许多超高压线路还根据电气几何模型确定保护角，要求绕击闪络区为零。为了降低正常运行时避雷线中感应电流的附加损耗和利用避雷线兼作高频通道，超高压线路将避雷线通过一个小间隙接地。正常运行时避雷线对地绝缘，雷击时间隙被击穿，使避雷线接地。

4、降低杆塔的接地电阻

输电线路为什么会引发雷击，这是由于杆塔的引雷特性所决定的，所以降低杆塔接地电阻是最直接也是最有效的防雷措施之一。在雷雨天气中，当雨水将地面淋湿之后，土壤的电阻率会大大降低，从而使杆塔顶部成为最常见的落雷点，所以对于这种自然降低土壤电阻率的情况，配合避雷针的使用，可以达到防雷效果。因为杆塔接地电阻过大，会在雷击时，使杆塔的电位升高，对输电线路产生反击，而土壤电阻率满足要求，则雷击时的大部分电流会直接流入大地，从而不使线路绝缘遭受破坏，保证线路的运行安全。所以在土壤电阻率高的地方，降低杆塔接地电阻是防雷的有效方法。

5、预先放置电棒和负角保护针，设置可控避雷针

通过放置电棒能够减小导线、地线的间距，增加耦合系数，从而降低输电杆塔对雷击的分流作用，能够有效改善电压分布，增加导线、绝缘子对地的电容情况。高压输电线路的负角保护针指的是设置在线路边缘的一种避雷针，它可以降低线路的临界击距，对电棒与负角保护针进行预先的设置可以节省费用支出，还能够使具体的操作步骤更加简便，所以这两种设备在输电线路中都得到了比较广泛的应用。可控避雷针是高压输电线路综合防雷措施中的一种比较常使用的装置类型，可控避雷针具有比较好的防雷作用，而且实用性强，所以当前在综合防雷中得到了大量采用，通过设置可控避雷针可以有效的使杆塔直击雷故障的出现几率降低。另外，还可以使用耦合地埋线来降低线路的接地电阻，将地线进行架空，增强避雷线所具备的分流与耦合效果，有效的降低直击雷的产生，使得输电线路更加耐雷击，还可以降低跳闸问题的出现。

6、提高杆塔防雷以及绝缘装置的防雷措施

在输电杆塔的防雷措施设置中，最简单有效的方法就是降低接地电阻，这样能确保电流顺利的流向地面，降低杆塔的接地电阻可以减轻杆塔受雷击带来的损害。在输电杆塔的设计过程中，需要特别注意山区线路容易遭到绕击的问题，结合当地具体的地形环境特点对杆塔的保护角进行合理的设置，使用科学的屏蔽角公式对设立的保护角进行测算和检验，确保输电线路杆塔的保护角可以减少因为保护角不科学的问题造成雷电绕击的情况的发生。另外，在综合防雷的过程中对绝缘装置进行改善也是主要的措施之一，因为绝缘装置如果出现破损，就会使高压输电线路造成比较严重的安全问题，也会提高其跳闸的频率。在绝缘装置的实际防雷设计使用中，应该首先保障绝缘装置的生产规格与质量水平，在其运行过程中要经常性的装置设施开展检测与检验工作，有效的防止绝缘装置出现一些破损的情况，还应该按照高压输电线路的实际运行情况一定程度的增加线路的绝缘强度，从而提升输电线路的综合防雷水准。

7、安装自动重合闸设备

通常情况下，雷击都是瞬间完成的，时间非常短暂，输电线路因雷击而产生跳闸所形成的闪络性故障会自动消失，反而不会因此出现长期性故障。对此，为保证输电线路运行的可靠性，可以考虑在设计输电线路时，就将线路自动重合闸和线路继电保护联系起来，这样即使当输电线路遭受雷击事故时发生跳闸，自动重合闸也可以自动恢复线路供电，这样就可以进一步提升输电线路的可靠性。

8、架设耦合地线

输电线路耦合电线，也就是我们常说的架空地线，当输电线路在运行过程中有较易发生电击的区域，可以通过在导线下方架设耦合地线，利用耦合地线的分流耦合作用，提高线路的耐雷击水平。在这些“易击”区域，将导线周围以外的区域架空地线，可减少对杆塔的耐压，提高防雷水平。通过架设耦合地线，可减少一相导线绕击后再对另一相造成反击，这一跳闸的几率和次数都会大大降低。

结语

综上所述，我们分析了雷电的形成和危害，输电线路的防雷措施。为了使电力更好地为人类服务，我们应该尽可能预防和减小雷电造成的危害。

参考文献

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