供電公司輸電線路防雷改造分析

陸子強

（國網南京供電公司，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、傳輸距離遠被廣泛應用在各個環境中，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定運行造成的影響十分嚴重，同時因為雷擊事故不僅會傷害相關電力設備以及家用電器，還可能引起人員的傷亡，已經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備造成很大損壞，在過去家庭入戶電力系統缺乏熔斷開關時，雷擊會直接擊穿電視等家用電器，造成很嚴重的財產損失。同時當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，引發火災、觸電等危險事故，對人員的安全造成很大威脅。

因雷擊導致線路中電壓過載的情況主要分為直接過電壓和感應過電壓，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重性稍??；感應過電壓是指電氣系統的接地部分受到雷擊，這種情況造成的事故相對嚴重，因為三相線會因為雷擊而產生過載電壓，導致保護模塊誤判斷、誤操作，所以感應過電壓的干擾性和危害性更強。

2 輸電線路防雷改造設計的原則

2.1 線路防雷的一般原則

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

在線路防雷的設計中，要做到以下幾點：（1）有效搭建接地裝置，當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）避雷針所連導線保證獨立，當雷擊時不影響其他導線。（3）在防雷設備上加裝消弧線圈，當絕緣子閃絡無法避免時，保證不因短路形成穩定電弧而造成危險。（4）安裝重合閘裝置，當雷擊造成跳閘等事故后，如果電力系統可以繼續穩定工作，則自動合閘，保證供電的穩定性。

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中的避雷線和絕緣子的個數。

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，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，所以在架空線路下方架設接地導線，增加避雷線和輸電導線之間的耦合作用，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的左右產生分量，這時導線的電位會升高，并與輸電塔頂端的電位差保持在安全范圍內。

3.4 設置浪涌保護器

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體，此時可以將電壓維持在相對低的水平，避免電力設備受到損害。

3.5 增加避雷線和絕緣子片數

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提升自身線路的絕緣性。

4 結束語

總之，雷電造成的雷擊事故對于整個電力系統的影響是巨大的，只有重視輸電線路防雷擊的各項指數、電力系統遇到雷擊反應并自動處理的速度等指標，才可以做到防患于未然，保障整個電力系統平穩、安全的運行。在進行輸電線路防雷擊的改造設計時，相關人員要根據不同的地域條件、不同的生產環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，制定出有效且易于實施的防雷改造方案，這樣可以為相關供電公司減少雷擊的損害，為我國電力事業的穩定發展有所幫助。