電力輸電線路防雷設計措施探析

胡 鑫

國網內蒙古東部新巴爾虎右旗供電有限公司

電力輸電線路防雷設計措施探析

胡 鑫

國網內蒙古東部新巴爾虎右旗供電有限公司

近年來社會快速發展過程中對電能的需求量不斷增加，因此保證輸電系統安全、穩定的運行至關重要。輸電線路作為電力系統的重要組成部分，其運行的安全性直接關系到電網穩定的運行。輸電線路長期處于野外的環境下運行，極易受到雷擊的危害。因此需要做好輸電線路防雷工作，有效的避免雷擊事故的發生，保證輸電線路運行的穩定性。文中分析了雷電對輸電線路造成的危害，并進一步輸電線路防雷設計要點進行了具體的闡述。

輸電線路；雷電；防雷設計

近些年來，我國電網的規模不斷擴大，因為雷擊而引起的輸電線路運行故障問題越來越多，嚴重影響了輸電線路設備的安全運行，輸電線路因為雷擊造成的跳閘故障是影響供電安全的一個很大難題。所以，對輸電線路的防雷保護并找到一些合理有效的輸電線路防雷措施，是我國電力企業始終關注的重要問題。

1 輸電線路防雷常出現的問題

1.1 環境方面

輸電線路大多分布在山區等無人區，這些地方通常環境復雜、氣候多變，所以常常會受到暴雨、雷電、暴雪等自然災害。實踐表明，在雷雨天氣中，輸電線路遭到雷擊之后造成線路跳閘的主要原因如下：輸電線路的絕緣子沒有達到50%放電電壓;雷電的電流強度大、電壓大;沒有架空地線;桿塔接地電阻較大等等。所以在進行防雷設計時，要做到具體問題具體分析，根據遭到雷擊的原因，拿出具有針對性的防護措施。

1.2 輸電線路繞擊成因分析

輸電線路的繞擊率是評判輸電線路耐雷水平的重要參數，它指的是繞過地線直擊導線的次數與線路雷擊總數之比。相關研究表明，輸電線路的繞擊率與雷擊電流的大小無關，與地線對外側導線的保護角度、輸電線路所經過區域的地質條件、土壤組成、地形地貌以及桿塔的高度等有關。而且經過山區的輸電線路的繞擊率遠遠高于平地。山區的輸電線路不可避免會存在大跨越和大高差檔距，由此可知，山區輸電線路的繞擊率相對于其他地區要高得多，遭受雷擊的概率比較高，因此更要做好防護防雷工作。

1.3 設計方面

設計人員在進行輸電線路設計時要根據不同的地形環境做適當的調整，使其更具有針對性。比如比較干旱的地區，其雷雨天氣就比較少，南方地區雷雨天氣的發生率比較高，不同氣候環境的地區，輸電線路的設計的側重點肯定會有所差別。對于常常發生雷雨天氣的地區，在進行輸電線路鋪設時要選擇合適的桿塔型式，降低線路地線的保護角度，這樣可以起到降低輸電線路繞擊率，達到防雷的作用。通常，位于山坡上的桿塔比較容易遭到雷擊，那是因為裝在山坡上的桿塔地勢較高，地線的保護作用被大大削弱，降低了輸電線路的耐雷擊水平。所以，在進行輸電線的施工圖設計時，設計人員應對輸電線路沿線的氣候環境、地形地貌、地質特點做充分的了解，線路走向要盡可能要避開雷電高發區，并從多角度、多方面去分析輸電線路的雷害特點，從而選擇合適的桿塔位置以及加轉避雷器等措施。

2 輸電線路防雷設計要點

2.1 合理選擇輸電線路路徑

雷擊多發區與地形、地質及氣候狀況等具有密切的關系，這就需要在進行輸電線路設計時需要有效的避開雷擊高發區，以下幾種類型的地段在設計時要盡量避開。對于地下水位較高及含有導電性礦藏的地區、土質電阻率低及土質電阻率易發生驟變的地區、不同類型地貌的地區及山坡斷層帶和交接地帶等、順風的河谷地區及山區的風口、周圍都是山丘的濕潤盆地、植被覆蓋及土質較好的山丘頂部和向陽面區域等，對于這些地區在進行輸電線路路徑設計時盡量避開。

2.2 搭設避雷線

在當前輸電線路防雷措施中，避雷線使用頻率較高，其不僅具有較高的防雷效率，而且具有分流、耦合及屏蔽等作用。利用避雷線能夠有效的減少鐵塔的雷電流，降低塔頂的電位，從而有效的減輕雷擊所帶來的破壞性影響。利用耦合導線能夠有效的降低輸電線路中絕緣子電壓，而屏蔽作用能夠做某有效的對雷擊發生后產生感應過電壓起到一定的削弱作用。對于避雷線的選擇，需要根據輸電線路的電壓等級來選擇適宜的避雷線，以此來有效的提高線路的避雷效果。同時每個鐵塔區的避雷線都需要進行接地，而且兩個避雷線之間還需要設置一個間隙，以此來提高避雷線的保護能力。

2.3 控制地保護角

地保護角的角度決定桿塔設置，從而客觀上對桿塔受雷擊影響程度有一定影響，進而影響輸電線路電力輸送，因此應通過控制地保護角的方式，以減少雷擊對輸電線路的影響。控制地保護角的方式一般是利用較小地保護角角度進行控制，以實現輸電線路減少雷擊影響的目的。地保護角的控制措施，首先應根據地理環境和輸電線路施工方案要求，針對桿塔進行科學規劃，以滿足實際需要和輸電線路鋪設要求，一般利用安裝藕合地線技術實現線路輸送對桿塔的處理。藕合地線主要是指利用鋪設地線技術，實現導線對雷擊電流量的科學引導，從而減少輸電線路的電壓，有效預防輸電線路雷擊跳閘現象。

2.4 應用電能采集系統以實施有效監控

電能采集系統主要用于監控用戶電能使用中輸電線路所產生的電流、電壓、功率等等，根據電能用戶的用電性質對這些監控信息進行分析。如果發現用電異常，工作人員就要立即到現場進行檢查。如果發現確有竊電行為，就可以根據有關規定對竊電者采取措施。如果到現場沒有發現有竊電行為，但是電能計量裝置所顯示的用電量卻與監控信息分析的結果不符合，工作人員就需要在現場查找原因，并實施必要的技術維修措施，以保證電能用戶的用電安全。

總之，輸電線路作為電力系統非常重要的組成部分，起著輸送電能的重要作用。一旦輸電線路受到雷擊作用，則會影響線路正常的運行，因此在輸電線路設計時就需要做好線路防雷工作。不僅需要掌握線路所處區域的特點，而且要對雷電參數和規律進行掌握，加強與氣象部門的溝通和聯系，從而采取切實可行的防雷技術來有效提高輸電線路防雷的水平，保證輸電線路運行的安全性和可靠性，為電力系統安全、穩定的運行奠定良好的基礎。

[1] 周國誠.關于高壓輸電線路防雷技術的探討[J].黑龍江科技信息，2010(36).

[2] 朱俊武.輸電線路設計中線路防雷技術的應用探究[J].技術與市場，2012(3).