論電力系統防雷措施

王光平

【摘 要】科技的發展社會的進步促進了生活質量不斷提升，人們生產生活對電力的依賴程度也越來越高，電力能源已經在人們生活之中占有重要的地位，隨著經濟迅速進展的趨勢，以至于對電能有了更多的要求，在連續開采電能的時候，構建者應該對電力系統樹立高強度的防雷意識，在科學技術的發展下，防雷系統也得到了有利的完善和更新，但是雷電是一種長期存在安全隱患的自然現象，電力系統的防雷設施要著重加強，還要運用有關的技術方法，以保障電網不會隨時癱瘓，保護好民眾的用電安全。

【關鍵詞】電力系統；防雷技術；應用

一、引言

雷擊產生的原因：

雷擊是一種自然現象，它能釋放出巨大的能量、具有極強大的破壞能力。當雷電放電路徑不經過防雷保護裝置時，放電過程中產生強大的瞬變電磁場在附近的導體中感應到強大的電磁脈沖，稱感應雷。感應雷可通過兩種不同的感應方式侵入導體。

一種是在雷云中電荷積聚時，附近導體會感應相反的電荷，當雷擊放電時，雷云中電荷迅速釋放，而導體中的靜電荷在失去雷云電場束縛后也會沿導體流動尋找釋放通道，就會在電路中形成靜電感應，其次是在雷云放電時，迅速變化的雷電流在其周圍產生強大的瞬變電磁場，附近的導體中就會產生很高的感生電動勢，在電路中形成電磁感應，感應雷沿導體傳播，損壞電路中的設備或設備中的器件。

近年來，電力安全問題越來越受到電力局和相關人士的重視，目前，雷擊仍是電力安全的主要危害之一，雷電對電力系統的危害，尤其是對電力企業計算機系統管理的干擾和破壞嚴重，電力系統防雷是保證電力設備安全的重要措施之一，本文通過介紹對雷電的產生原理及防范措施、最終對防雷技術改革的目的、要求及措施，提出有益的建議，使每個電力職工增強電力設施的安全保護意識。

二、電力系統的主要防雷措施

供電部門的防雷工作是極其艱巨的，設備一旦損壞就有可能促使整個電力系統癱瘓，造成無法挽回的損失。因此，在變電站設計的過程中，要重視變電站設備的安全穩定，確保供電的可靠性。下面就主要分析一些國內電網架空線路以及變電站的主要防雷措施：

1.高壓防雷技術

電力裝置通過裸導線架空線路的方式進行電力傳輸，而架空線路一般設置在離地面6～18m的空間范圍內，這時雷電入侵波產生的雷電過電壓會促使線路或者設備絕緣擊穿，進而遭到破壞。利用高壓防雷技術，通過給線路或者設備人為地制造絕緣薄弱點即間隙裝置，間隙的擊穿電壓比線路或者設備的雷電沖擊絕緣水平低，在正常運行電壓下間隙處于隔離絕緣狀態，當雷電發生時強大的過電壓使間隙擊穿，從而產生接地保護，起到保護線路或設備絕緣的作用。

2.間隙保護技術

間隙保護就是變壓器中性點間隙接地保護裝置。線路大體的兩極由角形棒組成，一極固定在絕緣件上連接帶電導線，另一極直接接地，間隙擊穿后電弧在角形棒間上升拉長，當電弧電流變小時可以自行熄弧，間隙保護技術的優點是結構簡單，運行維護量小。

3.避雷器保護技術

避雷器是一種雷電流的泄放通道，也是一種等電位連接體，在線路上并聯對地安裝，正常運行下處于高阻抗狀態。當雷電發生時，避雷器將雷電電流迅速泄入大地，同時使大地、設備、線路處在等電位上，從而保護設備免遭強電勢差的損害。

三、對戶外架空線路防雷改進措施

架空輸電線路防雷是電力系統防雷工作的關鍵環節，由于戶外架空線路分布很廣而且大都處在曠野、丘陵以及山地，所以很容易受到雷電的影響，發生雷擊事故的概率也較高。因此針對戶外架空線路的防雷提出一些改進措施：

1.架設避雷線

隨著高壓電技術的不斷進步，戶外架空輸電線路的電壓輸送等級不斷提高，輸電線路架設高、距離長、穿越地形復雜很容易遭受到雷擊破壞，避雷針的保護范圍不夠，所以采用接地的避雷線是戶外架空輸電線路防雷保護的最基本和最有效的措施。具體應該根據線路的電壓等級、負荷性質和系統運行的方式，并結合當地雷電活動的情況來進行設置，35kV線路不宜全線架設避雷線，一般在變電所的進線段架設避雷線，另外還應該在雷電活動強烈的地區架設避雷線。線路電壓越高采用避雷線的效果越好，所以110kV和220kV線路應該全線架設避雷線，山區等雷電活動強烈的地區應該采用雙避雷線。同時，為了提高避雷線對導線的屏蔽效果，降低雷擊率要盡量減小避雷線與導線的保護角。

2.架設耦合地線

避雷線本身就具有分流作用，對于一些經常遭遇雷擊的線路，可以采取在導線下面外掛耦合線提高線路的防雷性能。耦合地線不僅具有降低接地電阻的作用而且還能有效的起到分流作用，所以架設耦合地線能夠極大的降低線路的跳閘故障率。具體通過在輸電線路上采用耦合地線，并且使耦合地線與導線間在檔距中央應該保持足夠的垂直距離，防治遇到大風、冰雹、雨雪時發生導線與耦合線相接處發生短路，或者雷擊塔桿時發生反擊導線事故。

3.預放電棒與負角保護針

預放電棒的作用原理是減小導線與地線的間距，增大耦合系數，降低桿塔分流系數，加大導線、絕緣子串對地電容，改善電壓分布，負角保護針可視為裝在線路邊導線外側的避雷針，可改善屏蔽，減小臨界擊距。預放電棒與負角保護針經常配合使用，具有一定的效果。另外還具有制作安裝簡單、維護方便、經濟費用低等優點。

4.采用不平衡絕緣方式

目前在高壓輸電線路上，同桿架設的雙回路線路日益增多，對于這種線路傳統的防雷措施無法達到要求，應該采用不平衡絕緣方式來降低雙回路遭受雷擊同時跳閘的故障率，以保障線路的連續供電。不平衡絕緣的原則是使雙回路的絕緣子串片數有差異，這樣，雷擊時絕緣子串片數少的回路先閃絡，閃絡后的導線相當于地線，增加了對另一回路導線的耦合作用，提高了線路的耐雷水平使之不發生閃絡，保障了另一回路的連續供電。

四、結束語

我們必須要充分的認識到電力系統自動化防雷工作的必要性，但是與此同時我們所研究的防雷措施只是小小的一部分，對于整個電力系統自動化防雷工作而言它不能解決所有的問題，而整個電力系統防雷以及安全是一項復雜艱巨的任務，而且可以肯定的說在今后的工作中我們還將遇到各種各樣的問題和難題，我們在遇到這些問題的時候，必須正確看待，從實際情況出發具體問題具體分析找出適合的解決方法。同時我們在工作的過程中要不斷的積累經驗，不斷的學習探討新的技術措施，不但的將得出的新方法以及新技術運用到實際工作中去，相信防雷工作一定會提到一個更高水平。

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