高压输电线路防雷保护的问题探析

刘亚梅

楚雄滇中实业有限公司

高压输电线路防雷保护的问题探析

刘亚梅

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改革开放以来，我国的国民经济和科技飞速发展，大量人口涌入城市导致城镇不断扩张，各大工业也像雨后春笋般不断涌现，人们对电力也越来越依赖。而发电厂发出的电，并不是只供附近的人们使用，还要传输到很远的地方，满足更多的需要。这些电不能直接通过普通的电线传输出去，而是要用高压输电线路传送的。但是高压输电线路由于承受着高度电压，所以很容易遭受雷击，文章就高压输电线路遭受雷击的原因，在保护过程中容易出现的问题和防护措施做出了详细的阐述，希望可以对大家有所帮助。

高压输电线；保护；雷击；问题；措施

1、高压输电线路遭受雷击的原因

1.1 杆塔对高压输电线路遭受雷击有影响

在当下高压输电线路的杆塔建造中，水泥杆塔的数量占据相当大的比例，水泥杆塔建设中会在内部使用钢筋，这些钢筋就是实现接地目的的。当雷电击中杆塔时，杆塔内的钢筋会把这部分电流导入地下。在这个过程中，雷击时一瞬间电流十分强大，这种强大的电流可能超过水泥杆塔的最大负荷，导致水泥杆塔的损坏。特别是对那些使用时间已经比较长的杆塔来说更容易造成破坏。一旦杆塔受损，会对整个输电线路造成破坏，影响人们的生活与生产。

1.2 接地装置对高压输电线路遭受雷击有影响

接地装置在高压输电线路雷电防护措施中是非常重要的环节，一旦雷击发生，接地装置就可以发挥重要的作用。接地装置能使强大的雷电流顺利流入大地，使高压输电线路和相关设施避免遭受损坏。当下我国使用的接地材料主要是碳钢，随着时间的推移，碳钢会慢慢被环境腐蚀。这就会导致接地的电阻增大，当雷击发生时，接地电阻大会导致雷电流难以通过大地导走，严重威胁高压输电线路的运行安全与相关人员的生命财产安全。尤其是当接地装置中使用了导电混凝土和降阻剂时，接地装置的腐蚀程度会比一般情况更为严重。

2、预防高压输电线路遭雷击的有效措施

2.1 降低杆塔的接地电阻

为了进一步确保高压输电线路的防雷装置可靠有效，应在每根杆塔处均敷设接地装置，并将装置与地线进行可靠连接，这样可以使经过杆塔顶部或是地线中的雷电流通过较低的接地电阻后泄入到大地当中。同时还可以采用降低杆塔冲击接地电阻的方法来提高输电线路抗雷击的能力，进而达到减少雷击跳闸率的目的。经实践证明，在500kV的线路上降低冲击接地电阻5Ω，线路本身耐雷击的水平能够提高20%左右，跳闸率也会随之降低45%左右。

2.2 减小保护角

经过大量的试验表明，雷电通过避雷线直击导线的概率与线路所处地质条件、杆塔高度以及保护角度等因素有关。由于地质条件很难改变，而杆塔高度一经确定想要改变也比较困难。为此，想要进一步预防雷击事故的发生，对保护角进行调整是最为可行的措施。

2.3 加装线路避雷器

通过在输电线路上安装线路避雷器，这样在雷击发生时，雷电流就会自行从避雷器中流入导线，并分散到相邻的杆塔上。利用分流的耦合作用，从而有效的来实现导线电位的提高，避免绝缘子闪络的发生，所以安装线路避雷线的高压输电线路，其雷击跳闸的次数较少，线路维修和巡视工作量都能够有效的降低。

在具体选用线路避雷器，需要做到以下几点：其一，线路避雷器的安装位置需要根据杆塔的雷击性质来确定，对于反击较多的杆塔，则且在三相上都要安装避雷器，而且相邻的杆塔也要安装避雷器，而对于绕击较多的杆塔，则只需在其一侧安装避雷器即可起到较好的防雷效果。其二，对于所安装的避雷器，尽量选用带有间隙的避雷器，同时还要加强检查其憎水性。其三，安装避雷器时需要严格检查各连接部位，在有条件的情况下最好进行试验，从而保证避雷器的可靠性

2.4 加强高压输电线路运行时的检查与维护

在高压输电线路运行的日常检查中，有关责任部门必须经常检查高压输电线路及所处环境的相关变化，以此来减少雷击给高压输电线路造成的破坏。同时，线路运行与维护的相关部门要加强对于高压输电线路的巡视与检查工作，在雷电的高发期尤其要加大检查与维护的工作，还要善于总结线路周围环境的变化规律，总结趋势，进行有效的预防。

2.5 雷电屏蔽技术的研发

对高压输电线路的防雷保护研究中，可借助外部雷击影响为研究对象，据统计，国内雷击跳闸事故中，绕击导致的事故比例较高，为此，高压线塔顶的避雷针设计较为常见，一定程度上保护自身建筑设备将防绕击转变为防反击，实现保护的目的；另外，在输电线路、地面之间进行预防电棒保护，可降低高压输电线路的绕击率，保证线路防雷保护等级增加，从材料成本角度出发，一般不进行全线屏蔽处理，在雷击频率较高地区设置该技术防护即可。

3、高压输电线路的绝缘配置

现代高压输电线路中，由于电压等级不断增加，绝缘配置需要进行优化处理。首先，绝缘配置中，对瓷绝缘子、玻璃绝缘子、合成绝缘子进行合理选取。实际铺设中，由于高压输电线路大跨越高杆塔地段、塔顶位置较高、落雷几率变大以及绕击电流最大幅值增大等因素，雷击发生率会增加，导致高压输电线路跳闸率增加。为了降低跳闸事故的发生，可在塔顶进行绝缘子增设处理，保证与地线的间距增加，从而提高线路的绝缘性能，一定程度上降低了雷击频率的增加。另一方面，绝缘配置中，还可借助空气介质实现耐雷击程度。借助空气间隙实现绝缘保护，是现阶段绝缘保护研究的新方向，受实际成本限制，空气介质为主的绝缘器材研究仍处于发展初期，其发展空间较为广阔。

4、结束语

高压输电线路的防雷保护问题一直是一个比较艰苦的任务，防雷保护应该充分被重视起来，成为线路运行维护的重中之重。供电企业要特别注重上述提到的保护角，杆塔和接地装置存在的隐患，结合线路的重要程度，和输电线路经过区域的雷电活跃程度，采取具有针对性并且科学安全的防雷保护措施，确保供电的稳定性。作者相信，随着国家科技的不断进步，这些问题都会迎刃而解，让我国的电力事业更上一层楼。

[1]梁荣振.高压输电线路的防雷保护及其绝缘配合探讨[J].机电信息，2011，09:35-36.

[2]王明群.探讨高压输电线路的绝缘配置以及防雷保护[J].中国电业(技术版)，2014，02:7-9.