浅析输电线路防雷技术分析及维护措施

浅析输电线路防雷技术分析及维护措施

闫仁宝曹哲成张唯真王鹏纪磊颜奕俊

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国网嘉兴供电公司浙江嘉兴314000

摘要：随着我国经济的飞速发展，我国对电力的需求也在不断的加大，所以电力运行的质量直接影响到了人们正常的生产和生活，同时它也直接影响到了我国国民经济的发展水平，如果输电线路被雷电现象损坏，就会使得线路本身出现损坏或者是跳闸的现象，这种情况如果得不到妥善的解决，有可能会给整个电力系统的正常运行都造成非常严重的障碍。基于此，本文详细探讨了输电线路防雷技术分析及维护措施，旨在确保输电线路的正常运行。

关键词：输电线路；防雷技术分析；维护措施

雷电是自然界中的气体放电现象，其放电所产生的雷电流高达数十千安甚至数百千安，可以引起强大的电磁效应、机械效应和热效应。在电力系统中，雷电放电可引起很高的雷电过电压，是造成线路跳闸停电事故的主要原因。据统计，雷击引起的跳闸事故占电力系统事故的50%～70%。近年来，输电线路的雷击跳闸率和事故率较为突出，雷击故障在造成线路或变电设备损坏的同时，也可能引起严重的电网事故，为了确保电网安全，探讨输电线路防雷技术分析及维护措施意义重大。

1输线路防雷存在的问题

1.1雷电天气预测难度大

目前虽然有卫星云图系统、大气监测系统等数字信息技术对自然环境进行监测，但大气活动的随机性较强，且复杂多变，现有的技术还无法实现对雷电天气进行准确的预测，导致无法及时准确地获悉输电线路遭受雷击的相关技术参数，雷电预测相关技术还存在一定程度的局限性。

1.2输电线路设计安装缺陷

部分地区的电力设计部门欠缺一定的责任感，在输电线路设计时没有充分考虑当地的土壤电阻率、雷电绕击率、地质地貌等因素的影响，使得电阻与输电线路不匹配，极易导致雷电天气出现跳闸现象。另外，在输电线路安装施工过程中，施工人员未按照相关安装标准进行操作，导致地网接头焊接不到位、地网铺设不达标等不合格现象出现。

1.3输电线路的接地电阻居高不下

接地装置是防雷保护措施的重要组成部分，但是在实际操作中，往往存在人为破坏、使用年限超期、阻降剂腐蚀等原因造成的接地装置损坏，使得接地装置的电阻值大大超过正常适用范围，为输电线路遭受雷击危害埋下了隐患，尤其在雷电天气多发的地区，更是成为导致输电线路雷击频发的重要诱因。与此同时，在运用回路测法对接地装置进行测试时，一旦由于测试电极放置过远、内部杆塔锈蚀或不通畅造成测量失误，则会导致对接地装置性能的不准确判断。

2输电线路的防雷接地措施分析

2.1输电线路中要架设避雷线

避雷线又称架空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于防雷。通常当雷电击中输电线路时，在输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”，有时甚至达到几百万伏。它超过线路绝缘子串的抗电强度时，便会引起线路跳闸，甚至造成停电事故。然而，使用避雷线可以遮住输电线路，使雷只落在避雷线上，并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置，使雷电流导入大地。一般来说，输电线路的电压愈高，采用避雷线的效果就愈好，因此在110至220千伏及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线。还有，避雷线应在每个杆塔的地基处接地，因为在采用双避雷线的超高压输电线路上，正常的输送电流会在两根避雷线之间组成闭合回路，而造成功率损耗，所以为了降低损耗，须将避雷线对地绝缘。同时，避雷线的保护效果还同它下方的导线与它所成的角度有关，一般在20度到30度之间。通常220千伏和330千伏双避雷线线路最好做到20度左右，而500千伏及以上的高压线路的双避雷线角度最好在15度以下。在架有两根避雷线的情况下，很容易获得较小的保护角，线路运行时的雷击跳闸故障也相对较少，但建设投资较大，所以我国近几年建的220千伏以下的输电线路，大多数采用单根避雷线。

2.2要降低杆塔的接地电阻

对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防雷的可靠性和实用性；对于一般高度的杆塔来说，为了提高线路耐雷水平与降低雷击跳闸率，降低杆塔冲击接地电阻是最有效和经济的方法，还要对同一条线路进行逐段改造，把邻近杆塔接地连接，来降低相邻杆塔的接地电阻，并将杆塔延伸至周边土壤电阻率较低的地方；对于山区地带的杆塔来说，通常在四个杆塔的底部应用打深井加降阻剂或采用长的辐射地线，来增加土壤与地线的接触面积使电阻率降低，实现输电线路的防雷。总之，降低杆塔接地电阻，并完善接地装置，保证雷电产生的电流可靠的泄放到大地，是输电线路运行中防雷的基础。也是提高设备防雷经济、高效的方法。

2.3采用中性点非有效接地方式

在我国35kV及以下电力系统中采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平。因此，对35kV线路的钢筋混凝土杆和铁塔，必须做好接地措施。

2.4加强线路绝缘

由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔（如：跨河杆塔），这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串片数，加大大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。在35kV及以下的线路可采用瓷横担等冲击闪络电压较高的绝缘子来降低雷击跳闸率。

2.5装设自动重合闸装置

由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。据统计，我国110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75%～95%，35kV及以下的线路成功率约为50%～80%。因此，各级电压等级的线路均应尽量安装自动重合闸装置。

3结束语

综上所述，随着社会的不断进步和科技的快速发展，电力输电线路的防雷问题受到了人们越来越多的关注。在实际工作中，输电线路的防雷工作还存在着许多不足之处。因此，我国电力业的相关部门需要认真分析雷击的跳闸情况，寻找出一种科学有效防止雷击电力输电线路的措施，更好地为人民服务，壮大电力行业的发展，为我国经济快速发展打好基础。

参考文献：

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[2]吴桂花.浅议输配电线路防雷保护[J].企业技术开发，2011，22.

[3]魏映华，陈延秋.变电站雷电防护工作浅析[J].科技资讯，2012，33.