冯自豪

（广西电网有限责任公司玉林供电局 广西玉林 537000）

高压输电线路综合防雷措施探析

冯自豪

（广西电网有限责任公司玉林供电局 广西玉林 537000）

随着经济发展速度的日益提高和科技水平的不断提升，我国电力系统也逐步完善，电网事业迎来更大的发展空间，并成为我国经济建设当中的重要内容之一。但是从当前电网系统的运行状况来看，在高压输电路当中还存在较多的问题没有得到有效的解决，特别是由于雷电活动所造成的故障和隐患，对我国电网的正常使用造成了极大的影响。因此，本文着重探讨高压输电线路的防雷措施，首先阐明防雷技术的重要性，然后全面深入地分析综合防雷措施，以供参考。

高压输电；防雷；措施

1 前言

众所周知，雷电活动是大自然当中一种正常的天气现象，对于社会事业运作来说，就是一种不可抗力因素。比如在电力系统运转过程当中，高压输电线路所处的自然环境条件，与电力系统当中的其他设备相比而言，其受到雷电活动影响的可能性更大，其中最严重的一个问题就是由于雷击所造成的跳闸。在所有的跳闸事故当中，由于雷电活动所造成的占到了1/3。而雷击事故通常发生在地形比较复杂同时雷电天气比较频繁的地区，由此造成了巨大的经济损失。因此，及时进行高压输电线路综合防雷措施的研究十分必要。

2 防雷技术概述

雷击对于高压输电线路有着非常大的危害，所以说采用相应的防雷技术来对高压输电线路加以保护有着非常重要的意义，只有对于防雷技术加以有效的应用，才能够保证高压输电线路的正常运行，进而保证人们的安全用电。当前在高压输电线路中，经常采用的防雷技术包括减小避雷线的保护角、降低杆塔的接地电阻、安装线路避雷器、架设耦合地线等，合理地对于这些防雷技术加以应用，能够有效的提高高压输电线路的抗雷能力，同时在应用这些防雷技术的过程中，也应该根据高压输电线路的实际情况来对其进行综合的应用，从而有效的保证电网的安全运行。

3 高压输电线路综合防雷措施必要性

输电线路是电力的物理传输媒介，同时也是电网的一个最基本的组成部分，而由于高压输电线路基本上都是架设在户外的，而且大多数的高压输电线路都面临着雷击的风险，因此必须要采取有效的措施来对雷击问题加以防范，尤其是在一些雷雨多发的地区，许多的电力系统故障都是由于雷击而导致的，所以高压输电线路综合防雷措施就显得尤为重要，同时采取这些综合防雷措施也能够避免由于雷击而造成的高压输电线路故障，从而使得高压输电线路能够得以正常运行电力的输送。采取综合防雷措施，可以有效的避免雷击跳闸、雷电波入侵变电所等故障，从而使得整个电网能够安全稳定地得以运行。

4 高压输电线路综合防雷措施研究

4.1 减少直击事故

针对220kV/66kV输电线路，通常情况下不用太担心感应雷的活动。因为一般来说感应雷过电压辐值在300kV左右，最大值也不会大于500kV。但是66kV线路其绝缘水平就已经达到了500kV。所以，如果是感应雷，其过电压的幅值通常是低于220kV/66kV线路的绝缘水平的，因而不会造成输电线路闪络或者跳闸事故的发生。虽然高压输电线路能够应对一般的感应雷，但是如果遇到直击雷，就十分危险了。从直击雷本身来说，其主要有两种活动形式：绕击和反击。而高压输电线路对于绕击形式的直击雷的应对能力远远低于对于反击雷的应对能力。在高压输电线路当中安装避雷线和杆塔能够对辐值较高的强雷进行拦截，提高线路应对反击雷的能力，降低跳闸事故发生的概率。但是对于辐值更低的弱雷而言，想要通过避雷线和杆塔来进行拦截的难度就相对更大。因为弱雷辐值较低，而避雷线和杆塔对其灵敏度就更小。因此，很多时候弱雷会躲过避雷线与杆塔的拦截绕击到导线部位，一旦弱雷的辐值大于了输电线路的应对雷击的水平，就会直接导致跳闸事故的发生。而如果在直击雷绕击的过程当中，能够将雷辐值的部分引到避雷线或者杆塔上，使其低于输电线路的耐雷水平，而引到避雷线或杆塔的部分又能有效进行拦截，从而既能预防绕击，又能避免反击。在接地体反击雷方面，想要有效提高对接地体反击的应对能力，可以通过降低接地电阻、均衡电压、屏蔽、分流、提高绝缘水平等途径进行尝试。

4.2 大跨距杆塔防雷

大跨距杆塔防雷是高压输电线路综合防雷措施当中常用而且十分重要的一种。在雷电天气环境下，如果雷击造成停电，就会给线路的修复工作造成极大的困难。与此同时，着雷的概率是成倍增加的，感应雷的电压值更高，而杆塔塔身的电力感应大，这些都直接给防雷工作造成了极大的困难。在高塔遭受雷击的时候，由于塔顶的电位较高，而感应雷过电压很大，十分容易受到直击雷绕击。因此，此时可以降低杆塔接地电阻，从而有效提高高压输电线路的防雷水平。比如在土壤的电阻率高于2000Ω·m的时候，接地电阻就应当控制在20Ω之内。另外需要注意的是，在大档距线路中，不仅要降低接地电阻，同时还需要提高输电线路的绝缘水平，增加绝缘体。与此同时，在金属杆塔上加装线路避雷器。对于安装了避雷线的大跨越杆塔来说，其避雷线的保护角应当在20°以内。

4.3 减小保护角

这里所说的减小保护角，实际就是减小避雷线的保护角，从而提高避雷线对导线的屏蔽水平，有效降低导线受到直击雷绕击影响的概率，从而避免高压输电线路遭受闪络或者跳闸。根据具体的实施方法的不同，可以将减小避雷线保护角的方式分为三种：①保持避雷线与导线的高度不变，减小避雷线与导线之间的水平侧向距离，从而达到减小保护角的目的；②保持避雷线的高度不变（也就是保持杆塔结构高度不变），增加绝缘子片数，从而降低导线挂线点的高度，实现减小避雷线保护角的目的；③保持导线的高度不变，增加避雷线的高度，也就是增加杆塔结构高度，从而实现减小保护角的目的。从我国常用的减小保护角方式来看，减小避雷线保护角不仅可以用于老线路的防雷改造，同时也可以用于新线路的防雷设计。在老线路防雷改造的过程当中，通过减小避雷线的保护角，能够直接有效避免输电线路发生雷击跳闸事故，但是改造工程比较大，难度较高，而且所需的投资成本也高。总的来说，性价比不是很理想。在新建输电线路的过程当中，通过减小避雷线保护角，就只需要针对杆塔部分进行重新设计施工，而不需要对整个线路进行改造。

4.4 加装线路避雷器

这里所用到的就是线路避雷器技术，即在线路上安装线路避雷器，并将避雷器与线路的绝缘子串进行并联，从而有效提高安装部位线路应对绕击和反击的能力，同时还可以有效降低绝缘子发生闪络的概率，避免直击雷造成跳闸事故。根据线路避雷器不同的结构，可以将其大致分为带串联间隙型线路避雷器和无间隙型线路避雷器。之所以需要安装线路避雷器，就是为了能够提高安装部位线路应对直击雷绕击和反击的能力，尽可能降低闪络和跳闸事故发生的概率，进而提高线路运行的稳定性与安全性，提高供电系统的可靠性。由于线路避雷器的安装不仅可以提高安装部位线路的防雷水平，同时还可以降低雷击跳闸事故发生的概率，不仅可以降低线路非计划停电的时间，同时还可以提高电力系统的可靠性。因而相对其他防雷措施而言，该措施的防雷效果更加明显。但是由于这种措施只能保护安装部位的线路，通常只有杆塔两侧一个档距，因而为了能够扩大保护范围，必须要安装多个线路避雷器。从这个角度来说，其整体工程造价就比较高。所以在安装线路避雷器的时候，需要严格按照经济适用的原则选择最合适的安装方案。如表1是两条输电线路能够安装线路型避雷器杆塔的参考数据。

4.5 其他

除了上述常用的防雷措施而外，目前在用的还有很多防雷措施，例如架空地线、并联间隙技术、安装避雷针等等。其中，架设耦合地线就是当降低杆塔接地电阻的难度较大时，就在导线下方架设一条接地线，从而提高输电线路应对反击的能力，降低因反击而造成系统跳闸的概率。通常这种技术都运用于接地电阻较高的情况。输电线路并联间隙技术是通过在线路绝缘子串的两端串联一对金属电极从而形成间隙，使得雷电活动的时候，雷击线路所导致的闪络发生在间隙的地方，从而为绝缘子串提供安全保障。另外，加装避雷针技术就是利用避雷针很强的引雷能力来降低雷电对导线的影响，降低导线发生雷击事故的概率，从而为电力系统供电提供安全保障。当前主要用到的相关技术包括加装避雷线水平侧针和可控放电避雷针等。加装的避雷针如图1所示。

表1 可安装线路型避雷器的杆塔

图1

5 小结

自然界中天气变化多端，而雷电天气又是其中比较复杂的一种。虽然科技水平在不断提高，但是当前人们对雷电天气的认识仍然还不全面，对于雷电活动的控制能力也很弱。所以，为了能够有效减少雷电活动对高压输电线路的影响，为电网运行提供安全保障，我们需要做好对雷电活动的预防措施，提高防雷技术。本文从直击事故预防、保护角、杆塔防雷、避雷器等多个方面进行了防雷措施的探讨，希望能够为以后的高压输电线路综合防雷提供参考，促进电力系统的正常运作。

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TM863

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1004-7344（2016）21-0066-02

2016-6-18

冯自豪（1988-），男，助理工程师，本科，主要从事输电线路运行维护及检修方面工作。