供電公司輸電線路防雷改造分析

陸子強

（國網(wǎng)南京供電公司，南京 210000）

架空輸電線路是我國使用最為普遍的輸電布線方式，因為施工簡單、傳輸距離遠(yuǎn)被廣泛應(yīng)用在各個環(huán)境中，但是由于它分布范圍較大、所處地形不同使得線路很容易遭到雷擊。因為線路遭到雷擊而跳閘的事故比例占到當(dāng)前我國輸電線路中斷事故的三分之一，也就是說雷擊對輸電線路穩(wěn)定運行造成的影響十分嚴(yán)重，同時因為雷擊事故不僅會傷害相關(guān)電力設(shè)備以及家用電器，還可能引起人員的傷亡，已經(jīng)成為了各家供電公司十分重視的問題。

1 雷擊對輸電線路造成的威脅

當(dāng)輸電線路遭遇雷擊時，電壓會在瞬間過載，這樣對線路的傷害很大，同時也對線路兩端的電力設(shè)備造成很大損壞，在過去家庭入戶電力系統(tǒng)缺乏熔斷開關(guān)時，雷擊會直接擊穿電視等家用電器，造成很嚴(yán)重的財產(chǎn)損失。同時當(dāng)雷擊造成輸電線路電壓瞬時升高時，線路的溫度會急速升高，可能燒毀線路的絕緣外層，引發(fā)火災(zāi)、觸電等危險事故，對人員的安全造成很大威脅。

因雷擊導(dǎo)致線路中電壓過載的情況主要分為直接過電壓和感應(yīng)過電壓，直接過電壓同字面含義相同，指因為雷擊造成線路中電壓升高，絕緣層已經(jīng)無法承受電壓升高的壓力，相對而言直接過電壓造成事故的嚴(yán)重性稍小；感應(yīng)過電壓是指電氣系統(tǒng)的接地部分受到雷擊，這種情況造成的事故相對嚴(yán)重，因為三相線會因為雷擊而產(chǎn)生過載電壓，導(dǎo)致保護模塊誤判斷、誤操作，所以感應(yīng)過電壓的干擾性和危害性更強。

2 輸電線路防雷改造設(shè)計的原則

2.1 線路防雷的一般原則

在輸電線路防雷的改造設(shè)計中，要從兩方面入手來考慮，首先是減少絕緣子的閃絡(luò)，這樣可以保證絕緣層的穩(wěn)定性，使線路穩(wěn)定傳送電流，其次是無法避免的絕緣子閃絡(luò)不發(fā)生短路，一旦絕緣子閃絡(luò)發(fā)生短路就會形成穩(wěn)定的電弧，對電路安全造成影響。

在線路防雷的設(shè)計中，要做到以下幾點：（1）有效搭建接地裝置，當(dāng)雷擊輸電塔或者雷擊避雷針時，將電流接地而不形成反擊。（2）避雷針?biāo)B導(dǎo)線保證獨立，當(dāng)雷擊時不影響其他導(dǎo)線。（3）在防雷設(shè)備上加裝消弧線圈，當(dāng)絕緣子閃絡(luò)無法避免時，保證不因短路形成穩(wěn)定電弧而造成危險。（4）安裝重合閘裝置，當(dāng)雷擊造成跳閘等事故后，如果電力系統(tǒng)可以繼續(xù)穩(wěn)定工作，則自動合閘，保證供電的穩(wěn)定性。

2.2 防雷改造方案的選擇

某輸電公司在改造之前，本身的防雷措施較為簡易，在輸電塔的頂端架設(shè)避雷線并接地，這樣單一的措施無法滿足目前該公司對于防雷的需求，在2015-2017年間，該公司輸電線路共跳閘32次，其中因雷擊而造成的共11次，由此可見該公司的防雷措施并不能良好解決雷擊造成的跳閘問題。通過對該公司輸電線路進行分析，同時根據(jù)AHP層次分析法對輸電線路進行模擬，最終確定本次防雷改造方案實施的次序為：首先降低接地電阻，然后在丘陵、山區(qū)等容易暴露的地方安裝耦合地線，再然后安裝線路避雷器，最后增加整個防雷系統(tǒng)中的避雷線和絕緣子的個數(shù)。

3 輸電線路防雷改造的措施

3.1 降低接地電阻

降低接地電阻可以有效提高輸電線路防雷擊的性能，一般的雷擊事故也不會引起跳閘。在本次改造方案中，由于主輸電塔旁邊有一個小型蓄水池，所以將接地線引入水池并建造接地網(wǎng)，這樣可以有效減少接地的電阻。在后期的維護中，還可以在水池中加入降阻劑，這樣可以使得接地電阻隨時間逐漸減少，同時也保護了接地體，減少了接地體腐蝕的速度，無論對電路的保護還是對后期的維護都起著積極作用。

3.2 安裝耦合地線

由于本次改造中涉及到一部分丘陵地帶，輸電線路都是架空的，隨著時間增長線路暴露的可能逐漸增加，可能會在雷擊時受到損害影響整個電路系統(tǒng)，所以在架空線路下方架設(shè)接地導(dǎo)線，增加避雷線和輸電導(dǎo)線之間的耦合作用，這樣可以避免絕緣子串過電壓的問題，同時還可以對雷電形成的電流形成分流的作用，減輕雷擊對于電路的影響，減少因雷擊而造成的跳閘事故。

3.3 安裝線路避雷器

線路避雷器的工作原理與耦合地線十分相似，也是通過對雷電進行分流達到減少雷擊損害的目的，不同的是線路避雷器在雷擊時將一部分電流輸送到其他輸電塔，避雷器會因為電力感應(yīng)的左右產(chǎn)生分量，這時導(dǎo)線的電位會升高，并與輸電塔頂端的電位差保持在安全范圍內(nèi)。

3.4 設(shè)置浪涌保護器

浪涌保護器是一種防止直擊雷的安全裝置，它的工作原理是通過氣體來達到放電效果，當(dāng)雷擊造成外部電壓過大時，保護器兩端被擊穿，兩端的絕緣體變成導(dǎo)體，此時可以將電壓維持在相對低的水平，避免電力設(shè)備受到損害。

3.5 增加避雷線和絕緣子片數(shù)

在輸電線路中，最基本有效的措施就是加裝避雷線，本次改造中共增加了11根避雷線，這樣可以對雷擊進行有效的分流、耦合和屏蔽，起到良好的防雷效果。同時對于項目中一些比較高的輸電塔，通過增加絕緣子片數(shù)提升自身線路的絕緣性。

4 結(jié)束語

總之，雷電造成的雷擊事故對于整個電力系統(tǒng)的影響是巨大的，只有重視輸電線路防雷擊的各項指數(shù)、電力系統(tǒng)遇到雷擊反應(yīng)并自動處理的速度等指標(biāo)，才可以做到防患于未然，保障整個電力系統(tǒng)平穩(wěn)、安全的運行。在進行輸電線路防雷擊的改造設(shè)計時，相關(guān)人員要根據(jù)不同的地域條件、不同的生產(chǎn)環(huán)境來靈活判斷雷電流傳遞的方式，做到有的放矢，通過分析不同的線路電壓參數(shù)，制定出有效且易于實施的防雷改造方案，這樣可以為相關(guān)供電公司減少雷擊的損害，為我國電力事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展有所幫助。