输电线路的防雷保护措施与方法王倚恒

输电线路的防雷保护措施与方法王倚恒

王倚恒戴劲松马潇宋明阳包可王喆

（国网辽宁省电力有限公司阜新供电公司辽宁阜新123000）

摘要：输电线路是电网的重要组成部分，由于其暴露在野外，长期受到外界地形环境、气候天气、自然环境的影响，随时可能产生线路故障，影响供电安全，严重时将会导致大面积停电事故。本文分析了雷电的起因及危害，讨论了雷击对输电线路的危害以及输电线路遭受雷击的原因，并提出相应的防雷措施等，以期能够为供电公司提供一定的理论依据，更加保证供电的安全性、稳定性和长效性。

关键词：输电线路；雷电；避雷器；供电安全

前言

我国地广物博，输电线路分布较为分散，数量也巨大，维护输电线路的安全稳定是做好供电安全保障的重要基础。输电线路在输电线路的运行中，受人为和自然环境的影响，经常会发生一些安全事故，自然影响中，雷电危害占有较大比例，严重的影响了供电的稳定性和安全性，对供电系统的正常运行产生了很大危害。因此，要详细分析雷击现象发生的原因以及特征，充分认识到雷击给输电线路带来的危害，并根据原因探求防雷害事故的保护措施。输电线路的防雷保护可以减少线路雷害事故的次数，降低因为雷害而造成的损失，进而确保输电线路的正常运行，保证供电的稳定性。

1输电线路雷击的危害

输电线路是长期设置在室外，还有不少设置在环境恶劣的地区，容易受到自然因素的影响，特别是雷雨天气容易发生安全事故，对输电线路造都会造成不同程度的影响，严重的会危及整个电网的安全。一般情况下，雷电对输电线路产生的影响包括三大方面，一是雷电造成跳闸。雷电击中输电线路后，会形成很高的过电压，在继电保护动作的作用下会引起跳闸，如果切断正在运行的线路，会导致较大的电力损失，对人们的用电需要和安全也会产生较大影响，而且在雷击情况下，设备的绝缘能力和耐受能力都会受到影响而降低其效果，进而存在一定的安全隐患。二是会使得导线被烧断。雷电产生的巨大电力在输电线路上的，输电线路能以承担，会导致导线被损坏和烧断。这种情况下，不仅对输电线路、塔杆和其他周围的电力设施都有较大损害。三是设备难修复。因为雷电受到损害的电力设备并没有办法自我修复，必须进行人工维护和检修，对人力物力财力都是一定的损耗，而且有的设备检修难度较大，另外正在运行的输电线路遭受雷击的概率更大。

不难发现，雷击多发生在春季和夏季，但这一时期正是用电的高峰期和电力生产的集中期，如果因雷击事故造成电力中断，会给人们生产生活带来极大的经济损失。而且雷电多发生在夜晚和较为荒芜偏僻的地方，在夜晚检修难度较大，在偏僻的地方，检修人员难以快速到达[1]。

2输电线路遭受雷击的原因

雷电对输电线路的危害是巨大的，造成了严重的经济损失和安全隐患，分析雷击击中输电线路的原因主要有以下这样几个方面：线路绝缘子的放电电压、架空地线、雷电流强度、杆塔的接地电阻。根据实际工作经验和相关理论参考得出，雷击发生概率与地保护角、杆塔高度、当地的地形环境等因素有关[2]。比如由于地形作用而引发的雷暴，在山岭地区特别容易产生雷雨，这种地方一是设施的防雷措施较少，二是没有遮挡雷击产生的损害较大，所以容易受到雷电损害，而且往往损害程度较大。线路之所以受到雷电反击是雷击发生的时候，在避雷针、塔杆顶的作用下，雷电产生的电流会通过杆塔本身和地面，升高塔杆的电位，在导线上产生感应过电压，如果电压过高就会带来闪络现象。

3输电线路的防雷措施

为减少雷击给输电线路带来的损害，更好地保证输电安全和稳定性，就要做好相关防雷措施，提高线路的耐雷能力，降低线路雷击跳闸率。同时，在设置防雷措施时，要充分考虑地形地貌、气候环境、设备能力、土壤电阻率等因素，因地制宜，对阵下药，借鉴先进的优秀做法，综合各方面因素全面考虑，采取经济性更好，安全性更强的保护手段。

3.1控制地保护角

地保护角是地线与边相导线形成的角度，充分考虑电线和边相导线的选址，度量好地保护角度，在一定程度上会减少杆塔受雷击的概率。比如110kV以上电压等级的线路的避雷线地保护角在二十度到三十度之间，超高压、特高压线路的双避雷线则要控制在十五度以下。

3.2架设避雷线

架设避雷线是最为基础和常用的防雷措施，经济型较强，实用性也较强，避雷线不仅能有效防止雷直接击中导线，同时还能减小流经杆塔入地的电流，从而降低塔顶电位。另外，导线耦合作用能降低线路绝缘受电压，降低感应过电压。110kV以上电压等级的线路一般都要全线架设避雷线，330kV以上超高压、特高压线路都必须架设双避雷线。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[3]。

3.3降低杆塔接地电阻

对于一般高度的杆塔，降低杆塔冲击接地电阻是提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的有效措施。地阻性能也受到自然条件的影响，在在土壤电阻率低的地方，就要充分利用铁塔、竖杆的自然接地电阻；在高土壤电阻率的地区，则要降低接地电阻，通过放射形接地体，或连续伸长接地体或采用专用的接地模块降低接地电阻值[4]。一般降低接地电阻的方法有两种，一是减阻剂，是通过增加线路的接地面积，在接地线周围浇洒减阻剂，在一定范围内保持土壤对电阻率的影响，从而达到防雷击效果；二是人为裂缝，一般是采用爆破的人方式为增加地表裂缝的方式，然后在裂缝中添加电阻材料，使得管理员能够了解和控制土壤中的水分湿度，进而降低接地线阻。

3.4架设耦合地线

在降低杆塔接地电阻困难时，可以采用另一种方法，就是耦合地线的措施，即在导线下方加设一条接地线。它不仅可以分流电流，还加强了避雷线与导线间的耦合，降低绝缘子过电压。

3.5加强线路绝缘

有的输电线路相隔较远，点与点之间线路过长，或者是位于高杆塔地段，这种情况下，雷击落在输电线路上的概率就比较大。塔高等值电感大，塔顶电位高，感应过电压也高。绕击的最大雷电流幅值大，绕击率高。这些都增高了线路的雷击跳闸率。为降低跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串的片数，加大大跨越档相线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。

3.6其他

比如装设自动重合闸装置，由于架空线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的冲击闪络在线路跳闸后能够自行消除，因此安装自动重合闸装置也是比较好的措施。采用采用消弧线圈接地方式，可使绝大多数雷击单相闪络接地故障被消弧线圈消除，不至于发展成为持续工频电弧；不平衡绝缘方式，使两回线的绝缘子片数有差异；综合防雷击闪络的治理措施，在设计阶段宜考虑地形地貌影响，在运行阶段结合运行经验专项治理，加大防雷新技术研究与应用推广等[5]。

4结语

综上所述，输电线路的正常运作关系到供电的安全性和可靠性，影响着整个电力系统的正常运行，因此必须加强对输线电路的防雷保护，减少雷击的损害。控制地保护角，架设避雷线，降低杆塔接地电阻，架设耦合地线，加强绝缘以及一些其他方法，将雷害损失降低到最低，为输线电路的正常运行保驾护航。

参考文献：

[1]王记昌,季祥.输电线路的防雷保护措施与方法[J].电气传动自动化,2016(01):58.

[2]何国忠.浅谈输电线路防雷害事故保护措施与方法[J].中国新技术新产品,2013(02):102-102.

[3]高海军.输电线路综合防雷措施分析[J].科技展望,2014(11):36.

[4]卢明.输电线路运行典型故障分析M］．北京：中国电力出版社,2014．

[5]曾昭桂．输配电线路运行和检修（第四版）［M］．北京：中国电力出版社,2013．