浅谈送变电线路的防雷措施

赵金朝

摘 要：雷电现象是引起送变电线路跳闸的主要原因之一，而跳闸率是衡量输电网络质量的一重要指标。随着城镇建设高速进步，对电力能源需求日益提高，在大力发展电力能源的同时，人们对于输电线路的保护重视程度也不断在提高。本文简要分析现阶段输电网在防雷中存在的问题，阐述了送变电线路的防雷保护措施，对送变电线路防雷工作的展开提供参考。

关键词：送变电线路；防雷；问题措施

引言：随着工农业快速发展，人们生活水平的不断提高，对供电可靠性的要求也随之提高，因此迫切的需要对电力系统不断地完善。近年来，由于环境问题，全球变暖等因素使得雷电天气明显增加。而雷电会导致送变电线路的严重损害，影响着正常的工农业生产以及人们的日常生活。因此，输电线路的防雷措施建设势在必行，稳定的配电线路以及变电设备是防止雷电破坏的有效途径。

1 线路防雷问题分析

1.1客观因素分析

雷电作为一种自然现象，具有不可预知性，现阶段人们对于送电线路雷害的研究还存在一定的局限性。因为雷电现象是一种无法预知的自然现象，而且送电线路处于室外环境下，极易遭受极端环境的破坏。收观测技术的限制，尚不能精确的的测量到每次线路受到雷击的技术参数，因此较难准确的辨别雷击故障的闪络种类，这导致影响在实施有效的雷击预防措施过程中针对性较低。需要进一步研发高端检测技术，增强电路故障检测的精确性。

1.2线路运行维护及设计方面存在问题

线路设计方面。随着送变电线路网络的铺设范围逐年扩大，部分偏远地区需要增加双避雷线进行保护，但有些山区由于有较大高差，造成铺设保护角偏大，不利于避雷设备对线路的保护。另外，早期建造的220千伏和以下的线路设计时没有考虑土壤电阻率，导致接地电阻随意。有的变电线路的整条线都只有一个设计值，但建设的允许值却比实际值大很多。这些因都会降低了送变电线路的防雷水平。

1.3维修维护方面存在问题

送电线路会随着使用年限的增加而不断老化，使得原有线路的接地电阻变大。在发生雷击之后，接地电阻会变得更高。综合分析各方面原因，有的是历史因素，如高山土壤电阻偏高；有的是因为参数设计不正确；另外也会使用年限的增加而升高的，如线路接地改造不到位等等。

线路杆塔接地方面也存在着比较大的缺陷，送电线路接地装置存在一定数量的不良现象等。例如：接地装置年久失修，部件不齐全，接地电阻增加，降组剂的腐蚀等问题。这些残缺都会导致防雷电水平的降低，甚至大大增加雷击的跳闸率。

输电线路接地改造建设时对质量的控制不严格，无法达到预期效果。接地装置的改造是一项具有一定隐蔽性的工作，在展开施工过程中如果没有有效的监督检查，只是在验收阶段一次性检验，必然会增加接地改造工程留下隐患，使得大多数接地装置改造工程达不到实际预想结果。

2 送电线路的防雷保护措施

2.1 降低杆塔接地电阻

为了提高输电线路的防雷性，对每一个线路杆塔安装接地装置，并且确保地线之间连接紧密，最大限度的保证当雷电发生时地线或者通过塔顶时雷电流能够随着接地电阻通入到大地。降低杆塔的接地电阻，能够增强线路的防雷水平和降低线路跳闸率，提升杆塔绝缘子串的耐雷水平，这是目前最常用的变电线路防雷措施。高压送电线路的接地电阻与耐雷水平呈反比关系，实际施工时，需要根据各基杆塔土壤的电阻率情况，尽可能降低接地电阻，是提高高压送电线路耐雷方法中，最为经济且操作简便大手段。

2.2 架设耦合地线

为了增加线路的防雷性能，我们通常选择降低杆塔的接地电阻，如果此方法遇到困难情况下，可以采用架设耦合地线的措施，以此降低接地装置电阻。也就是在导线下方另外架设一条地线。这样做的主要作用就是可以加强导线和避雷线之间的绝缘性，增加对雷电的分流效果。运行实践证明这种措施降低雷电导致的跳闸率效果是十分明显的，基本能够降低50%的雷击率。

2.3架设地线

2.3.1 地线架设

架设地线是对送变电线路防雷的基本手段，主要作用是防止雷电直接击中导线，同时减小流经杆塔入地的电流，从而降低塔顶电位。通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘承受的电压，实现导线屏蔽，降低感应过电压。实践表明线路电压愈高，采用地线的效果愈好。而地线在线路成本中所占比重也会越低。我国现行规程规定500kv 送电线应沿全线架设双地线，其保护角不大于15°，山区应该采用更小的保护角。杆塔上两根地线间垂直的距离，不应超过导线与地线间垂直距离的五倍。另外，需要采用三地线和负保护角地线保护500kv 的送电线路。

2.3.2 加强避雷线的检修与维护

在夏季雷雨高频发生时段之前前，要着重检查地线风化、腐蚀状况，接地引下线的连接情况，测试接地装置电阻，对电阻偏大的要及时更换与维修。做好每年春季预防工作，坚持重点地段、重点线路排查以及全面检测等。雷雨发生时，做好被击线路的检修工作，对造成破坏的的设备应及时更换、修补，对发生闪络的绝缘子串的导线、地线线央进行内部排查，必要时还需检查相邻挡线夹及接地装置，确保接地装置的正常运作，减少雷击闪络跳闸率。

2.3.3 完善测试方法

保证接地装置完好雷击闪络与接地装置的完整性有直接的关系，因此减小杆塔接地装置的接地电阻是降低雷击跳闸发生的行之有效的手段。

从导泄雷电流的角度讲，接地电阻应考虑整个泄流通道的电阻，是接地体电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和。从接地电阻的测试方法上来讲，存在 ZC-8 型接地电阻测量仪和CA6411 型电阻测量仪（钳形表）2 种方法。使用 ZC-8 型接地电阻测量仪的测量方法简单，测量准确，性能稳定。但是仅能测量接地体的接地电阻，而且测量时需拆开所有的接地引下线，展放几十米的导线，才能进行测量，同时要求所展放的电压线和电流线应与接地体布置方向平行，否则测量容易产生系统误差。

因此，传统的检测措施不仅操作繁琐，还要全面考虑布置方式复杂多样的接地体布置方式，很容易产生测量系统误差。使用CA6411 型电阻测量仪的优点是在接地系統接触良好时，无需考虑接地装置布置方式，就可以准确检测到出整个泄流通道的接地电阻，操作简便，效率高。缺点是当接地系统被腐蚀，或接触不良时，测量结果误差较大，同时由于测量整个泄流通道的接地电阻，不能准确判断超标电阻值发生的具体位置。

结语

雷电活动作为一个不可预知的自然现象。现阶段，人类对于雷电的研究程度还不够全面，防止和减少雷电损失是我们在建设送变电线路时，必须要考虑的因素之一。上述所列防措施是综合国内外研究现状对防雷方面知识的简要阐述，在实际操作过程中，还要结合具体情况如全面考虑地形地貌，土壤电阻高低等情况，比较选择出最佳防雷设计。并且综合电力系统内各个部门的通力合作，才能尽最大可能降低雷害对输电系统的损害，损失降低到最低。

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