高壓輸電線路防雷保護的問題探析

摘 要：改革開放以來，我國的國民經濟和科技飛速發展，大量人口涌入城市導致城鎮不斷擴張，各大工業也像雨后春筍般不斷涌現，人們對電力也越來越依賴。而發電廠發出的電，并不是只供附近的人們使用，還要傳輸到很遠的地方，滿足更多的需要。這些電不能直接通過普通的電線傳輸出去，而是要用高壓輸電線路傳送的。但是高壓輸電線路由于承受著高度電壓，所以很容易遭受雷擊，文章就高壓輸電線路遭受雷擊的原因，在保護過程中容易出現的問題和防護措施做出了詳細的闡述，希望可以對大家有所幫助。

關鍵詞：高壓輸電線；保護；雷擊；問題；措施

隨著電力事業的發展，電網規模日益龐大。而高壓輸電線路暴露在大氣環境中，會直接受到氣象條件的作用，其中最為嚴重的就是雷閃襲擊。雷擊會大大降低高壓輸電線路的絕緣強度和供電的可靠性，嚴重時甚至造成停電事故。所以，供電企業必須要不斷探索和加強高壓輸電線路得防雷技術，并在設計、運行和維護中加以運用，以便減少高壓輸電線路發生雷擊事故的概率。

1 高壓輸電線路發生雷擊事故的原因

作者認為，高壓輸電線路發生雷擊事故的原因主要有兩個。第一，由于與地下輸電線路相比較，架空線路建設成本低，施工周期短，易于檢修維護。因此，架空線路輸電是電力工業發展以來所采用的主要輸電方式，分布十分的廣泛。但是由于這種架空輸電線路大多采用金屬材料建成，這就很容易導致直擊雷或感應雷在架空線路或在空中金屬管道上產生沿線路或管道的兩個方向迅速傳播的高壓沖擊波，也就被雷電沖擊波從供電線路入侵，并且瞬間造成1000V以上的高壓電，直接影響了供電系統的使用。雖然，架空輸電線路配備有專門的避雷線，但是這些避雷線反應速度比較慢，殘壓非常高，不能對雷電沖擊波造成有效的阻止，從而導致了供電設備和通信設備的損壞。第二，由于雷云放電的原因，讓高壓電經過線路桿塔并且形成通電道具，從而使得高壓輸電線路得絕緣線路損壞，讓雷電長驅直入，這也是造成雷擊事故的最主要因素。雷電發生時通常產生電荷，底層為陰電，頂層為陽電，而且還在地面產生陽電荷，如影隨形地跟著云移動。所以，雷擊和接地保護裝置的關系也十分密切。

2 高壓輸電線路防雷保護的問題

2.1 桿塔問題

桿塔是架空配電線路中的基本設備之一，按所用材質可分為木桿、水泥桿和金屬桿三種。目前，桿塔是防雷保護存在的最大隱患之一。由于桿塔多由鋼材或鋼筋混凝土制成，是架空輸電線路的主要支撐結構，一旦發生雷擊，雷電沖擊波就會通過水泥桿內部的鋼芯，讓水泥桿發生爆裂。特別是使用時間較長的桿塔，這些桿塔是用拉線作為地下引線的，雷電通過拉線導致拉線發熱從而導致強度下降，最終造成倒桿的現象。

2.2 避雷線保護角

避雷線的保護范圍通常以避雷線和外側導線間連線與垂直線的夾角，即保護角表示。保護角一般不大于二十五度，保護角越小，保護越可靠。五百千伏及以上送電線路，應全線裝設雙避雷線，且輸電線路愈高，保護角愈小（有時小于二十度）。在山區高雷區，甚至可以采用負保護角。二百二到三百三千伏線路，同樣應全線裝設雙避雷線，一般桿塔上避雷線對導線的保護角為二十度到三十度。一百一千伏線路，一般沿全線裝設避雷線，在雷電特別強烈地區采用雙避雷線。在少雷區或運行經驗證明雷電活動輕微的地區，可不沿線架設避雷線，但桿塔仍應逐基礎接地。

2.3 接地裝置

接地裝置也稱接地一體化裝置：把電氣設備或其他物件和地之間構成電氣連接的設備。與大地直接接觸實現電氣連接的金屬物體為接地極。高壓輸電線路的接地裝置存在問題主要有兩種：即地網腐蝕和電網降阻。如果接地裝置在輸電區使得降阻劑達到了四百六十四基，經過一段時間的運行以后，就會迅速的被腐蝕，少則三年多則五年就會完全斷裂。在開挖過程中，地網腐蝕度達到了百分之五十，接地裝置在零到四十厘米腐蝕較為嚴重。

3 高壓輸電線路防雷保護措施

3.1 降低線路接地阻值

現如今，我國大部分高壓輸電線路采用雙全地線，或者只采用一根地線或者光纜保護，這會對高壓輸電線路有一定的防雷作用。減少線路的接地阻值，可以提升線路的防雷水平，并且降低線路受雷擊而跳閘的概率。因此，要確保接地線和電阻的可靠性和地線的接觸性能，并定時對地下阻值進行探測，確保電阻的合格率。

3.2 架設避雷線

避雷線是鐵質的，避雷針是銅質（也可以是銀質的），避雷針頂端向天，避雷線連接避雷網埋地，避雷線連接避雷針，雷雨季節，雷電從天空從避雷針進入避雷線直至埋地的避雷網，架設避雷線是高壓輸電線路的基本防雷保障。避雷線可以遮住導線讓其免受雷電直擊，使雷盡量落在避雷線本身上，并通過桿塔上的金屬部分和埋設在地下的接地裝置讓雷電分流，使雷電流流入大地，降低對輸電線路的影響。對避雷線進行架設的過程中，要按照規定，保證避雷線保護角度的同時也不能忽略山體斜坡對保護角的影響。高壓輸電線路有時候容易遭受繞擊現象，對此可以充分利用屏蔽角的公式，來計算出有效的校驗桿塔保護角，盡量減少發生雷電繞擊的情況發生。有時候雷電直擊桿塔或避雷線，在桿塔和輸電線路間的電壓會超過絕緣子串的抗電強度，絕緣子串也將閃絡，而造成雷擊事故。這種情況通常用降低桿塔接地電阻的辦法，來減少這類事故。

4 結束語

高壓輸電線路的防雷保護問題一直是一個比較艱苦的任務，防雷保護應該充分被重視起來，成為線路運行維護的重中之重。供電企業要特別注重上述提到的保護角，桿塔和接地裝置存在的隱患，結合線路的重要程度，和輸電線路經過區域的雷電活躍程度，采取具有針對性并且科學安全的防雷保護措施，確保供電的穩定性。作者相信，隨著國家科技的不斷進步，這些問題都會迎刃而解，讓我國的電力事業更上一層樓。

參考文獻

[1]陳宇民，文華.輸電線路防雷分析[J].云南電力技術，2014（36）.

[2]康凱.輸電線路防雷分析及對策[J].華北電力技術，2013（7）：16-17. [3]于榮華.輸電線路防雷的幾個問題及改進措施[J].科技資訊，2015（35）.

[4]SDJ3-79.架空送電線路設計技術規程[S].

[5]陸寵惠，聶定珍.線路雷電過電壓的絕緣配合[J].高電壓技術，2012，22（2）：91-94.

[6]楊宇濤，羅亮.絕緣配合的設計方法[J].安全與電磁兼容，2014（3）.

作者簡介：辛崇（1988-），男，遼寧省錦州市人，工作單位：國網遼寧省電力有限公司檢修分公司，職務：送電線路工，研究方向：高壓輸電線路。