论述高压架空输电线路的防雷措施

论述高压架空输电线路的防雷措施

高山王琦

（国网吉林省电力有限公司检修公司吉林长春130000）

摘要：高压架空输电线路运行过程中影响其运行安全的因素较多，其中，最主要的为雷击，因此，对于运行中的高压架空输电线路要做好防雷措施，保证其运行的安全。

关键词：高压；架空输电线路；防雷措施

电力系统包括诸干个环节，输电作为其中非常重要的部分。当前电力系统输电方式主要以电缆及架空线为主，远距离的高电压输送过程中主要采用的是架空线。高压架空输电线路作为电力系统中重要的输电线路，其运行的安全与电力系统的安全性、稳定性和可靠性具有直接的关系。高压架空输电线路运行过程中影响其运行安全的因素较多，其中最为主要的原因即为雷击，因此对于运行中的高压架空输电线路要做好防雷措施，保证其运行的安全。

1雷电的危害

高压架空输电线路因雷击而发生事故是很常见的。雷击对高压输电线路的危害主要表现为：影响设备的绝缘，流过的大量电流使得设备迅速升温，导致其发生异常甚至爆炸；雷击使得导体出现静电感应，造成导体因放电而引起局部升温，导致其扭曲变形或起火；雷击使得设备通过大量电流，导致继电保护设备动作，当雷击持续时间超过继电保护设备重合闸延时则会造成重合闸不成功，影响电网供电的可靠性。

2高压架空输电线路遭雷击的主要原因

高压架空输电线路受到雷击的原因较多，但多与绝缘子放电电压、雷电电流及杆塔接地阻值等有直接关系，因此在高压架空输电线路设计时，要做好合理的防雷措施，有效保证高压输电线路运行的安全和稳定。1）部分高压架空输电线路位于山区，山区由于地形复杂，再加之山谷及风口等处，更容易受到雷击的影响，这种特殊环境导致雷击频率增加。2）雷电天气下一些绝缘能力较强的耐张杆受到雷击的侵害。虽然直线杆塔上的绝缘设置水平有所提高，但耐张杆的绝缘配置还处于较低水平，由于耐张杆需要承受更大的负荷，这也导致耐张杆容易出现绝缘薄弱点。3）在高山或是土壤电阻率较高的地方容易发生雷击。接地体由于长时间深埋地下，使其极易受到腐蚀，造成导体与土壤接触面减小，影响其分散雷电流的能力。部分接地电阻值达不到标准要求，这也使其在雷击作用容易发生绝缘闪络，从而引发短路故障，多次发生雷击跳闸。4）避雷线保护角的大杆塔上也容易发生雷击。避雷线保护角主要是为了避免输电线受到雷击，保护角越大，其保护能力越小。但在当前高压架空输电线路中，避雷线保护角的作用被不断削弱，无法有效的实现对绝缘子串的保护，严重时还会发生雷电对输电线的绕击状况。

3高压架空输电线路的防雷措施

3.1降低杆塔接地电阻

对于一般高度杆塔，可以通过降低杆塔接地电阻的方式降低发生雷击的频率。因为大多数的雷电的电流幅值较小，因此通过降低接地电阻的方法能够取得较好的效果。我市山区较多，需要通过换土、使用降阻剂以及人工改变电阻率的方式来降低电阻。在土层厚度不满足的地方，沿水平接地体挖接地槽，槽深1m，接地极坑深3m，底部直径1m。挖掘完成后，先铺设20cm的黏土夯实后，放置接地体，再使用回填土层层夯实。降阻剂是在接地极附近使用，通过放大接地极的外形尺寸，降低与周围介质之间的接触电阻，降阻剂适用于小型接地网和小面积的集中接地。人工改变电阻率主要是通过使用低电阻率的材料制造接地体，减少电阻率。

3.2架设避雷线

避雷线作为高压及超高压输电线路的防雷设施，能够避免雷电直击输电线，而且避雷线可以分担一部分雷电流，减少流入杆塔的电流，降低塔顶电位。同时，避雷线还能利用导线之间的耦合作用来降低绝缘线路上的电压，对导线起到重要的屏蔽作用，降低输电线路感应过电压。在避雷线架设过程中，通常是线路电压越高，避雷线造价则越低。

3.3架设藕合地线

部分输电线路防雷工作中，对杆塔接地电阻进行降低具有较大难度时，可以在输电线路下方架设地线，这种方法能够有效的降低绝缘子串上的电压。而且架设的藕合地线能对一部分雷电流进行分散，对降低雷击跳闸率具有非常显著的作用。

3.4减小保护角

保护角的设计应考虑现场实际情况，在山林地区，应采用较小的保护角，特别是在经济条件允许的情况下，对绕击率较高的区段或杆塔，采取恰当措施减小地线保护角。在强雷区和多雷区，地面坡度较大时，降低保护角有难度，可以考虑使用线路避雷器。

3.5安装避雷器

随着技术的发展，避雷器已达到较好的避雷效果。特别是大量先进避雷器的推广应用，更是有效保障了输电线路的安全运行，常见的有放电管类避雷器、压敏电阻类避雷器、间隙类避雷器等等。其中：开放式放电管避雷器的优点是体积小、漏电流小、通流能力强、无电弧喷泻，缺点是反映时间慢、残压较高、产品一致性差、有续流；密闭式气体放电管的优点是体积小、通流量大、无电弧，缺点是产品一致性差、有续流并且残压较高；电阻类的优点是反应时间较快、通流容量大、残压较低并且无跟随电流，缺点是老化速度快、漏电流较大、热稳定一般；开放式间隙避雷器的优点是放电能力强、通流量大、漏电流小、热稳定性好，缺点是残压高、存在续流、反映时间慢；密闭式间隙避雷器的优点是放电电流大、无电弧外泻、漏电流小、无续流、热稳定性好，缺点是残压高、反映时间慢；抑制二极管类防雷器的优点是反应时间、残压低、体积小、动作精度高、快无续流，缺点是通流量小。

3.6使用接地降阻剂

最近的几年，在国内有部分输电部门尝试着使用降阻剂对输电线路的接地进行处理，也取得了良好的效果。而据相关资料介绍，降阻剂在刚刚使用后，接地电阻有明显的下降，但是这个下降的数值会随着时间的推移而逐渐减小。并且对pH值在7.6-8.5的偏碱性的土壤，对接地体还具有钝化的保护作用，所以接地线基本没有腐蚀现象产生。架空输电线路的防雷措施很多，只要我们不断地探索，不断地发现新技术，运用科学的手段进行防雷避雷工作，就一定能够取得良好的效果，保证输电线路的正常运行。

4防雷工作的未来发展趋势

防雷工作是一项长期而艰巨的任务，并且防雷技术时刻处于发展的状态，但是仍旧没有一个万试万灵的产品，因此我们需要加大技术研究力度，例如雷云起电机理以及雷电感应的定量研究，从理论上完善防雷技术。由于雷电本身为小概率事件，因此我们在发展防雷技术的同时，还需要进行长期、大量的调查统计，在促进技术发展的同时，为防雷工作的发展提供详实的理论依据。

结语

高压架空输电线路防雷性能的好坏直接关系到其运行的安全性和稳定性，因此在输电线路设计阶段就要重视防雷工作。需要根据施工场地的特点来采取适当的防雷措施，而且防雷设施要具有较强的科学性和专业性，日常工作中还要做好防雷设施的维护和检测工作。高压架空输电线的防雷工作是一项复杂又繁重的系统工程，需要根据地形地貌、土壤的电阻率和运行经验等多方面进行研究，进而高效的完成高压架空输电线路的防雷工作，确保高压架空输电线路安全、稳定、可靠的运行，有效的保证电力系统正常的电能供应。

参考文献：

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[2]闫小红.高压架空输电线路防雷技术探讨[J].电子制作，2013（11）.

[3]刘万福.论广东省输电线路防雷工作存在的问题与对策[J].高电压技术，2015（11）：23～25