送电线路运行中的防雷措施探究

施军

摘要：雷击是灾害性天气中对电力线路破坏里最大的安全威胁，我国配电网架空线路大多在比较空旷的地方，在雷雨天气时，输电线路遭受雷击的概率比较高。雷击会破坏整个线路的稳定性，致使线路烧，严重时甚至可以造成火灾和引发爆炸，严重影响电网的安全运行和用户用网体验。本文主要阐述雷击的危害，并对送电线路的防雷措施进行深入探讨。

关键词：雷击;送电线路;危害;防雷措施

随着时代发展和国民经济提高，电能已经普遍被应用到我们的日常生活中，并在其中扮演着非常重要的角色。送电线路是供电企业向用户输送电能的重要途径，其运行的稳定性直接影响着企业的供电能力。但由于我国架空线路周边比较空旷，无高层建筑物，使得在雷雨天气下，很容易受到雷击，破坏送电线路，严重影响用户的用电体验。为此有关部门应加大对雷击的研究，同时科学制定防雷方案，以确保我国送电线路的稳定、安全、可靠运行。

一、雷击的危害

1.电效应

当送电线路遭受雷击时，会瞬间使电路上的电压升高，很容易会引发线路继电器保护动作，进而产生跳闸断电现象。

2.热效应

雷击电流在经过线路时，庞大的电能会有一部分转化为热能，尤其是遭受雷击的部位，其温度极高，会产生6000-20000摄氏度的高温，而送电线路多为塑胶和金属材质，很容易在高温下燃烧损坏，发生短路。

3.机械效应

雷电自身具有很强的能量，当杆塔或其他电器设施遭受到雷擊时，有可能在瞬间破坏物体内部的稳定性，致使其发生膨胀、裂解等，导致设施遭受到物理损害，如果雷击严重的情况下，甚至会发生爆炸。

二、送电线路运行中的防雷措施

1.合理选择输电线路

据调查统计，地形地貌是造成雷击的重要因素之一，山区内部的送电线路雷电绕击率是平地的3倍左右，这些雷电事故频发区域被称为“易击区”，总结分析得知：当地面倾角和保护角等处在一定范围内时，都会导致雷电绕击现象，即雷电绕过避雷线直接击在导线上。为此，在送电线路设计时，应尽量远离山谷和斜坡的“易击区”，另外部分地区内岩矿具有弱导电性，这类环境很容易引发雷击，因此，在线路铺设过程中还应尽可能避开这些区域。

2.提高线路绝缘水平

绝缘体是电的不良导体，送电线路的绝缘水平与其防雷性能成正比，提高送电线路的绝缘水平，是预防雷击最直接、有效的手段之一。通常情况下，具有一定高度的杆塔遭受雷击的可能性较大，此时通过在杆塔顶端加入绝缘体，则可以很好降低自身遭受雷击的概率。因此在杆塔建设时，常常在其中添加绝缘子，绝缘子串是一种由绝缘件和连接工具组成的一种绝缘控件，其主要功能就是电气绝缘和机械固定，因此在绝缘子串数选择时，应保证其具有足够的电气绝缘强度和机电破坏强度。当下比较常用的绝缘子有复合绝缘子、玻璃绝缘子、直流绝缘子和瓷绝缘子。

3.降低杆塔电阻

杆塔电阻是影响防雷水平高低的主要因素，当杆塔电阻过高时，雷击会使其顶部点升高，造成线路反击，加重累积的影响。而当杆塔电阻较小时，雷击时的绝大部分雷击电流将会顺着杆塔导入大地，不会破坏线路[1]。而当下部分送电线路杆塔由于受土壤腐蚀、雨水冲刷和外力破坏等原因，间接和直接的造成了杆塔阻值过大，为此，新时期下，有关人员应结合实际情况降低杆塔的阻值;首先重新检测杆塔的阻值情况和土壤的电阻率是否符合要求，对于不符合规定的杆塔可以重新铺设或是添加降阻剂，降阻剂多为石墨、导电水泥、润滑剂等物质的混合物，是一种非常有效的防雷产品，防腐性能好，常用于砂石较多的区域，并结合接地措施，一般情况下，将降阻剂添加于金属导体和土壤之间，一方面可以降低周围土壤的电阻率，

4.增加架设耦合地线

架空线路导线附近的架空地线被称为耦合地线，耦合地线是高压输电线路防雷的基本措施。在实际送电线路中，由于多种不可抗拒原因导致杆塔接地电阻又达不到要求，改善接地电阻也十分困难，此时就可以通过架设耦合地线降低电阻阻值，当雷击杆顶时，由于耦合地线的分流和耦合作用，从而降低雷击过电压.减少线路雷击跳闸次数，也提高了送电线路耐防雷水平。

5.合理架设避雷线

避雷线是为保护工作设施不受雷击，而在一旁安装引雷入地的导线，又称为防雷线，是电力工程架空线路建设中较为常用的一种防雷技术。当雷电通过杆塔和接地体时，会使杆塔点为迅速升高，与下方导线的电位差超过绝缘闪络的电压值后，两者之间就会产生反击闪络。而通过避雷线可以对雷击的作用进行分散，降低雷电对线路的影响，这种方式安装简单，实用价值高。避雷线常与避雷针、避雷网联合使用，避雷针吸引雷电，避雷网将雷击电流全部倒入大地，通过这种方式消除雷击危害、避免反击闪络、保护送电线路。

6.安装消雷器

消雷器是消除雷击影响的装置，又被称为避雷器，主要由放置在杆塔顶端的尖端电极电离装置和地电流收集装置构成。当送电线路正常运行时，避雷器处于“断路”状态，不会产生作用，当出现超出临界值的高电压后，避雷器就会启动，将高压冲击电流导向大地，限制电压增幅的程度，当高电压消失后，避雷器又再次恢复“断路”状态，使线路正常运行。该装置的原理是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用将杆塔上方出现的雷击降低到无危害的水平，达到防雷的目的。

7.安装自动重合闸设备

自动合闸装置是减小雷击影响的有效手段之一，雷击具有瞬时性，往往是在一瞬间完成，线路并不会发生永久性的损坏[2]，而输电线路在继电保护装置作用下会出现断电跳闸现象，而电力配网架空线路施工跨地广，故障发生后有关人员要经过多方排查确定故障区域，如果没有维修检测人员及时到场进行补救工作，那么将会造成大范围、长时间停电，对周边用户造成很严重的影响。鉴于此，可以在送电线路上增设自动重合闸装置，当检测装置检测到线路恢复正常性能，且无其他隐藏隐患时，可以自动重合闸，在短时间内恢复供电。

结语

总而言之，送电线路是向用户输送电力的基础设施，其运行的安全性、稳定性直接影响着电网的正常运行和用户的用电体验。因此，在送电线路运行中，可以通过合理选择输电线路、提高绝缘水平、降低杆塔电阻、合理架设避雷线、安装消雷器和安装自动重合闸设备等措施，有效提高线路防雷水平，以确保我国送电线路的稳定、安全、可靠运行。

参考文献：

[1] 徐宏勋. 架空输电线路的运行维护及防雷措施[J]. 低碳世界， 2017（30）：46-47.

[2] 邹建章， 郭志锋， 李阳林， et al. 带间隙线路避雷器雷电冲击绝缘配合特性极性效应研究[J]. 电瓷避雷器， 2017（6）：115-120.