输电线路差异化防雷技术与策略

输电线路差异化防雷技术与策略

王振彬 周丽君

内蒙古超高压供电局 内蒙古自治区呼和浩特市 010000

摘要：我国电网防雷体系由变电站核心防御及输电线路外部防御组成，地处旷野中，很容易会受到雷击的破坏，虽然采取了很多防雷措施，但是因为雷击而造成的线路跳闸始终是主要的跳闸原因。近年来随着科学技术的发展，六氟化硫断路器、氧化锌避雷器等大量应用到了电力系统中，大大提高了电网的防雷能力，但是目前我国电网防雷体系中雷击防御薄弱特征仍然非常明显。 关键词：输电线路；差异化；防雷技术

目前，我国各方面实力都在不断进步，工业与建筑事业也在不断发展，对于电力的需求也越来越大，这就需要建立更多的输电线路来满足我国各方面发展的需求，但是输电线路的建设是非常不容易的，其中有着许多影响因素，雷击问题就是建立输电线路所必须考虑的一个问题，所以，输电线路差异化防雷技术在对输电线路建设中是必不可少的，需要相关部门以及人员对这一方面进行严格的审核，进而保证输电线路的正常建设。

输电线路遭受雷电危害的原因分析

作为常见的大自然现象，强大的雷电流通常会引发雷电袭击现象的出现，从而导致严重的经济财产损失，造成输电线路雷电危害的原因主要包括两个，即输电线路配置问题与输电线路架设地理位置因素。①输电线路配置问题：从物理学现象上说，经电流流通的输电线路自身会带有不同程度的磁场现象，而雷电本身也具有强大的自然磁场，输电线路磁场与雷电磁场之间会产生相互的吸引或排斥作用。当输电线路配置不同时，其自身所携带的磁场情况也会随之发生相应的调整与改变，例如，密集度较大的输电线路中所携带的磁场强度会越大，此时，引发雷电袭击时间的概率也会相对增高。②输电线路架设地理位置因素：一般而言，雷电的袭击对象通常为海拔较高的受用电单位，而对于地理环境位置海拔较高的输电线路也通常被看成是雷电高发区域。所以，对于这类雷电袭击事件，相关工作人员应对其开展针对性的防雷措施。

什么是输电线路差异化防雷技术

输电线路差异化防雷技术作为一种专业技术可能还没有被大家所熟知，这种技术是目前保护和解决雷击对输电线路造成影响的最佳方式，我们在不同的地点应该实施不同的输电线路差异化防雷技术，这样能够更好地保护当地的输电线路不受破坏，将输电线路所受到的破坏降到最低，所以，我们要对需要建设输电线路的地方进行多次研究以及实地考察，充分考虑到当地环境及地理位置等等，可能会对输电线路造成影响，影响输电线路正常工作甚至破坏输电线路的因素，并且制定出合理的输电线路建设所需要的设计方案，只有充分了解雷击对输电线路可能造成的影响与可能产生的破坏，才能够建立合理的设计方案，保证输电线路正常良好运行。输电线路中运用的防雷方式，需要通过线路的电压等级，负荷性质，和系统的运行方式来进行初步选择，再通过结合当地地区雷电活动的强弱，地理位置的地貌特征，以及土壤中电阻率的大小情况，并且对经济技术进行比较相结合，从而确定合理有效而防雷方式。在进行雷电监测时，我们应该运用雷电监测系统对雷电进行监测，从中获取与雷电有关的相关资料，并且将线路走廊划分为网格模式，对其进行多种分析，充分掌握线路走廊在不同时间，不同区域的雷电活动情况，根据不同地区的杆塔结构，线路组成情况等各方面的信息进行详细分析，从而确定线路运行特征。

输电线路雷击闪络风险评估是输电线路安装差异化防雷措施的关键之一，只有有效的将输电线路闪络风险进行评估，才能够能加准确的评估输电线路耐雷击的程度。对输电线路雷击闪络风险评估主要应从输电线路的设计，特点等方面进行考虑，对每个杆塔的耐雷性都进行评估。

三、输电线路差异化具体防雷技术与措施

3.1合理选择避雷器

为了避免输电线路在受到雷击作用影响时，出现多回同跳故障。应考虑对其加装优质的避雷器。因为避雷器的导通电压低于绝缘子串的闪络电压，当雷击导致线路杆塔导线之间出现高压差时，避雷器就会第一时间导通雷电流来降低电压，避免绝缘子串出现闪络反应而导致线路发生跳闸事故。目前，市面上出售的氧化锌避雷器的应用率最为明显，其非线性伏安特性十分之强，当雷击对输电线路产生过电压作用时，避雷器电压就会急剧下降，并泄放出大量的雷电流来保护输电线路。按照相应的安装操作规范，避雷器可以安装在雷击活动频繁的导线上，尤其是一回线路杆塔，要全部安装线路避雷器，这样才能真正防止多回同跳故障发生。但由于避雷器的投资成本较高，所以在选择时，应充分考虑差异化防雷害治理措施的经济性，择优入取，达到最佳的防雷设计效果。

3.2降低杆塔接地电阻

杆塔周围降低接地电阻，雷击杆塔顶部后电位上升幅度不会过大，可以保护输电线路绝缘子，使其不会发生过大损失，达到保护输电线路的目的。对于地形有利敷设水平接地体的地区采用增加接地体长度，达到增加雷电流泄流面积的目的；对于地形不利于敷设水平接地体但土壤电阻率较低，且覆土层较厚的地区采用敷设水平接地体和按间距增加垂直接地极（2.5米以上不锈钢角钢）增加雷电流泄流面积；对于地形不利于敷设水平接地体且土壤电阻率较高，覆土层较薄的地区采用敷设水平接地体和按间距增加垂直接地极（铜包钢），降低接地体电阻同时增加雷电流泄流面积等方法，尽量降低接地电阻。

3.3有效增强线路绝缘性能

无论输电线路受到反击作用影响，还是绕击作用影响，若是其绝缘性较强，则都不会发生雷击闪络。因此，有效增强输电线路绝缘性能，十分必要。在增强过程中，可以采用同塔多回线路差异化调整绝缘配置方式来进行，一方面要降低杆塔电阻值，利用其杆塔塔头的容许摇摆角来调整绝缘子串长，并根据线路的实际电压值适当增加绝缘子片数；此外，还要对同塔线路进行调整，使其由单回或双回线路设计转变成四回线路设计，同时，还要安装氧化锌避雷器，以便更好的提升线路绝缘性能。

3.4科学统计输电线路技术参数

在这一环节中，相关工作人员不仅要认真分析线路特征的统计参数，而且还要对线路走廊雷电参数进行详细的统计与分析。其中，在对线路特征参数进行统计分析时，应尽量根据当地的杆塔结构、地形条件以及线路具体组成信息来进行，以便可以确定出准确的线路特征，进而针对性的对其进行差异化防雷保护措施；而在统计分析线路走廊雷电参数时，则要引入先进的雷电监测系统，进以对当地的雷击活动规律和频率进行实时的监测，并通过计算机网络来优化输电线路走廊，以便使其各个线路段的闪电密度、雷电幅值以及雷击发生概率等参数都能处在可控范围内，这样才能降低输电线路受雷击作用，使其保持长久的安全稳定运行。

结语：

综上所述，输电线路在电力系统中是非常关键的组成部分，保证输电线路安全运行非常重要。实际上输电线路很容易会受到一些不良因素的影响，雷击就是最典型的因素，雨季雷电活动相对频繁一些，受到雷击的概率也比较大，为了保证输电线路能够安全的运行，将防雷措施做好非常关键。差异化防雷技术对输电线路特点、雷电活动特点进行了综合的分析与考虑，设计出了最合理的防雷方案，因此，其应用可以有效降低被雷击的可能性。

参考文献:

[1]赵淳,阮江军,陈家宏,谷山强.三维激光扫描技术在输电线路差异化防雷治理中的应用[J].电网技术,2018,（1）:195-200.

[2]阮羚,谷山强,赵淳,姚尧,李晓岚.鄂西三峡地区220kV线路差异化防雷技术与策略[J].高电压技术,2018,（1）:157-166.

[3]陈家宏,赵淳,王剑,吴清.基于直接获取雷击参数的输电线路雷击风险优化评估方法[J].高电压技术,2018,（1）:14-20.

[4]陈家宏，吕军，钱之银，刘亚新，谷山强.输电线路差异化防雷技术与策略[J].高电压技术，2019，35（12）：2891-2902.