输电线路综合防雷措施技术经济性评估

林远兴

我国的输电线路绝大部分架设于室外，所以改进防雷措施也要因地制宜，在不同程度上估量和考虑其经济性，但是实际防雷工程中，很多供电公司忽略了线路特点和防雷措施，沿用传统粗放型的管理模式和单一的防雷措施，导致大量的人力财力白白浪费，而且效果往往较差，为此，本文提出了经济性评估的办法对防雷措施加以改造。

一、综合防雷措施概述

综合防雷措施是指在综合考量了各种因素，以及对各种因素的重要性排列后，为了达到目标层要求，而采取的各种有效措施。包括：减小地保护角、加强绝缘、适当的减低杆塔高度、增加安装间隙及增设避雷装置（如在杆塔增设安装接闪器等，接闪器通常位于防雷装置最顶端，它是利用其高出被保护物的那些突出部位，将雷电引向自身，作为承接直击雷放电的重要部件）。

1.减小地保护角

在一些情况下，比如通过改变杆塔安装方式来减小地保护角（如图1所示），就要改变杆塔塔头的尺寸，但这样会增加施工的困难度，及会增加更换杆塔塔头的费用；其次可以通过安装耦合地线（一般采用导线下增设地线的方式，以此通过导线与避雷线两者之间的耦合作用，实现减低绝缘子过电压，达到降低雷击跳闸的效果。如图2所示）、提高接地电阻阻值和装设避雷器等措施进行防雷击，目前杆塔设计上已经从设计原4条接地射线增加至8条接地射线，从很大程度上降低了接地电阻的阻值。

2.架设避雷线

架设避雷线是输电线路综合防雷技术中极其常见的一种，而且也是当前较为有效的保护手段。避雷线能够将相导线屏蔽，从而拦击雷击，并且将雷电电流导入大地。避雷线通常在基杆塔处接地布置，并且于档距中的两根避雷线形成闭合回路，利用小间隙的办法实现对地绝缘。架设避雷线后，如果遭受电击，能够立刻通过避雷线装置将其导入到底，避免输电线路中绝缘子因电击损坏，最后，架设避雷线还能够起到分流作用，从而降低塔杆电流，进而降低塔杆顶部电位。

3.架设耦合地线

如果基杆塔所处环境恶劣，不能够实现降阻办法，则可以采用架设耦合地线的方式提高防雷水平。耦合地线通常架设于导线下侧，加强避雷线和导线间的耦合，从而降低线路过电压作用，与此同时，如果线路遭受雷击，将会在一定程度上起到分流作用，降低因雷击导致的线路故障率。

4.降低接地线阻

如果输电线路的土壤电阻率越高，那么它的防雷水平也就越低。利用架设避雷线和减小地保护角两种防雷方法，能够降低线路遭受雷击过程中的电压作用，但是，在实际防雷时，还要考虑到土壤电阻率的因素，从而尽可能的降低接地电阻，控制接地电阻在可接受范围内。如果接地电阻超过规定允许值，要采用如下措施降低接地电阻，提供线路防雷性能。

（1）减阻剂，提高线路的接地尺寸，并且在接地点周围应用减阻剂，在小型接地网中降低线路的接地电阻。

（2）爆破接地，接地点出采用爆破的方式制造人工裂缝，然后在裂缝中填充电阻率较低的材料，降低周围土壤电阻率，从而降低输电线路的接地电阻。

四、防雷措施的经济性评估

在过去的工作中，输电线路综合防雷改造均是在效果良好的地區作为依据，据此来选择防雷措施，但是因为线路的风险来源、地形地貌以及基杆塔结构均具有差异性，所以沿用生搬硬套的方法将不利于实际防雷工作的有效性，所以具体问题需结合具体事例来进行分析。

我国桂西石山地区存在雷暴活动剧烈地段，其中澄碧河一东笋的一条35kV输电线路就位于该地区。该处线路多年来频繁遭遇雷击，线路因雷击而发生跳闸现象较为频繁，每年在该处线路出现的雷击跳闸次数约8-9次，直接或间接造成输电不稳定，对线路安全和输电效率造成严重影响，也给该地区造成重大经济损失。因此考虑如何降低该线路的雷电击杆率后，采用了线路型头部分裂均压式避雷针，对线路进行防雷改造，提升了线路安全稳定性，节省维修、维护成本，具有较强的经济性。

青岛地区220kV和110kV架空线路在2012年第三季度共因雷击跳闸90多起。该地区经研究表明，杆塔的耐雷水平大部分需要超过该处进线段耐雷水平的2/3。在此处线路增设耦合防雷接地地线，实现该线路的防雷功能。经实践检验，耦合地线的安装使得该处线路防雷击效果良好，直接或间接节省大量成本，经济效果良好。

所以，对所有防雷措施，都要综合分析，来评估其防雷是否可靠、经济，用于选择最佳的防雷方法，根据分析结果进行风险评估，预测该措施的防雷效果。

总结

综上所示，进行输电线路防雷改造过程中，不仅要正确采用防雷措施，还要评估防雷措施的经济性，充分考虑防雷工程的差异性，降低供电线路的破损率，为不同地区防雷措施的制定奠定良好的基础，保障人民生命财产安全，提高供电公司的经济效益。

（作者单位：国网福建上杭县供电有限公司）