输电线路的防雷措施

输电线路的防雷措施

张彬

国网内蒙古东部电力有限公司红山区供电分公司  内蒙古赤峰 024000

摘要：输电线路是电网安全运行中较为重要的组成部分，输电线路作业，决定着电能传输效果，影响供电效率。被雷击中的输电线路会存在短时间电流快速增加的情况，超过线路原有的负荷范围，使线路出现短路、燃烧等问题，影响电能传输效果。另外，短时间过强电流的出现会使线路连接设备电压升高，进而破坏设备性能，严重时还会产生爆炸，降低电力系统运行安全性。为此，在输电线路设计中，要加强防雷处理，维护输电线路安全运行。基于此，本文将对输电线路的防雷措施进行分析。

关键词：输电线路；防雷技术；安全运行

1 雷击对于输电线路的影响

输电线路在受到雷击后，会因为自身的热量而破坏其线路，导致其相应设备中的金属材料熔断。此外，在雷击的瞬间所产生的高压还会破坏其输电线路的保护装置，进而发生火灾，这些对于输电线路的破坏都是直接的，并且无法修复。还因为在这其中会产生电磁场，进而就会影响其输电线路的正常运行。经过雷击后的输电线路会因为压力过高，进而导致无法稳定运行。而且在这其中所产生的相应电流也会破坏其继电保护装置，给人们的生活带来一定的影响。所以，雷击对于输电线路有着很多的影响，应该在设计过程中能够充分的考虑到这一点，减少雷击对于输电线路的影响。

2 输电线路引发雷电的原因

2.1 杆塔因素影响

杆塔在被雷击后，产生的电荷会经过杆塔与大地形成一个单向回路，使杆塔出现击穿现象，影响输电线路的正常使用。输电线路杆塔会根据所在区域供电需求设置相应的高度，杆塔间存在相互影响，在雷击下产生不同反应。如杆塔电流与反击电流呈反比，杆塔电流增加，反击电流就会逐渐减弱，抵抗雷击的能力会减弱；导线闪烁大小会导致杆塔线路间出现不均衡分布，受雷击后局部荷载增大，造成烧毁现象；临近杆塔间的分流会抑制分流作用，增加局部电流频率。

2.2 雷电活动强烈

在我国电网建设中，输电线路是其关键，更是其中非常重要的组成部分。只有保证输电线路的稳定运行，才能够让其电网运行更加稳定。雷击活动多发生在山地或地形起伏较大的区域，是由于地区气流变动较为频繁引发的激烈运动，其带来的不良影响也是非常大的。而平原地区的剧烈雷击相对较少。另外，山区等复杂地形区内，山林植被、河流的覆盖率较大，很容易增加雷击侵扰频率，造成输电线线路破损或故障的发生，电力系统无法正常运转，供电质量不佳。且在植被繁多的地区，雷击后容易因为输电线路产生的电火花而出现火灾事故，损耗资源。

2.3 复杂地形影响

对于山区、沿海等地域，地形结构复杂性较强，在输电线路铺设时经常会受到地形地势、气候环境等因素的影响，增加问题出现率。雷击是这类环境条件下最常出现的情况，且破坏力度较大，维修难度高，对输电系统构成严重威胁。具体来说，不良后果主要体现在以下3个方面。

(1)纵深山谷地带。这类地区气流运动复杂性高，受到雷击影响范围较大，再加上未设置相应的防护屏障，难以维持输电线路的安全运行，容易增加事故发生率。而产生这一情况的原因为，区域内开放空间面积较大，暴露在外面的弧长较长，所以在气流运动中，容易吸引雷电注意，增加雷击概率。

(2)倾斜山坡。由于上坡的地带很少有绕组，而下坡的地段导线过长，虽然目的是增强保护效果，但山上的绕组仍缺少科学保障，绕击频率会逐渐增加，雷击次数增多，影响线路安全运行。

(3)沿海地区。海岸线区域内空气中盐分含量较多，容易引起雷击事故。

3 输电线路的防雷措施

3.1 加设耦合地线

为将输电线路抗雷击能力的强化任务高质落地，减少、清除线路在降雨天气下的受自然雷击导致的跳闸隐患。工作人员可使用将耦合线增设于导线主体或其周边恰当位置的有效性防雷措施，虽该方法产生的高绕击率无法完全回避，但却能够在杆塔遭遇雷电袭击时展现耦合、分流效用。减少杆塔主体绝缘装置所需负荷的高电压，加强线路耐雷综合能力。

3.2 自动重合闸的设置

自动重合闸保护的科学设置，可在发现电流或电压异常的第一时间，做好停电保护，以减少雷击对输电线路带来的影响，维护输电线路的安全性，降低损失及危险的发生。我国目前现有的自动重合闸以单相装置、三相装置、综合装置和失活装置这4种为主。在输电线路受到雷击影响后，自动重合闸的继电保护会立即开启，实现雷击段线路的闭合，以停电的方式来保障输电线路整体质量，确保其他路段电能的传输。输电线路遭受雷击停电的概率很大，瞬时断电和自动重合闸的瞬时链路技术有待改进，这需要专业人员继续展开研究，以期优化自动重合闸的技术水平，充分发挥其在工作中的优势，维持输电线路的安全运行。

例如双重自动重合闸的安装：首先要保证设备类型、规格的一致性，尽可能在同一制造商处进购相关设备。双重自动重合闸需要安装在两个独立的保护装置内，促使其正常运行。运行中，不需要开展过多的调试工作，操作人员只需对其中一个重合闸实施操作即可发挥出保护性能。对重合闸关联设备实行调试时，除了要严格按照规定要求作业外，还需对变压器设备展开深入处理，在低压和高压侧分别安装低压电涌放电器，推动设备良好运行。最后，做好避雷器、杆塔及地面网络的维护处理，利用绝缘架空线替换原有的裸导体，控制短路故障。

3.3 增加杆塔绝缘

工作人员可在杆塔塔头部位满足尺寸要求前提下合理增添杆塔专项绝缘子数量，提高输电线路防雷性能。但该方法的实际施工较考验成本资金的投入，也为安全距离提出了严峻挑战，一般情况下需优先选用其他抗雷击策略。该措施与雷电活动频发、地理高海拔区域匹配度较高，在此类作业环境中，工作人员可严谨、周全考量强化绝缘这一技术方法。另外，据“SDJ7-79电力设备规程”有关条例规定，工作人员需在总高程超出40m且具备避雷线装置的杆塔作业中，以每提升10m的标准增设安装一片规格的绝缘子，并将该施工杆塔的接电电阻数值随之减少50%，确保作业成效。

3.4 避雷保护系统设计

对于避雷线而言，其主要就是将其强电流通过相应设备来引入到地下，这样就能够减少对绝缘体的破坏。为了能够更好的减少其输电线路的雷击问题，那么就应该对于220kv的线路架设两个避雷线，对于110kv的线路架设一个避雷线。对于在一些雷电多发区就应该架设两个避雷线。与此同时，在这过程中，还应该能够在其线塔的顶部来设计其避雷针，将其雷电引入到地下。对于雷电高发区，在建设高压架空输电线路过程中，还可以单独的为其配备一个引雷塔，通过这样的方法来起到防雷的效果。在引雷塔上的避雷针高度要高于输电线路，进而就能够为其形成保护区域，将在这其中所引入的强电流引入到地下。这种方法其防雷效果较好，而且能够保护的范围较大。

4 结束语

随着输电线路覆盖范围的增加，对防雷保护的要求也越来越高。在输电线路设计中，设计人员应当根据地质环境、线路敷设要求等展开综合分析与思考，选择合适的线路防雷技术和设备，增强输电线路防雷保护效果，降低雷击对输电线路带来的影响，以期实现电能的稳定传输，改进供电质量。

参考文献：

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