輸電線路防雷技術的工作研究

陳海亮

摘 要：我國地處溫帶（部分地區屬于亞熱帶氣候），所以雷電活動比較強烈。漫長的輸電線路穿過平原、山區、跨越江河湖泊，遇到的地理條件和氣象條件各不相同，所以遭受雷擊的機會較多。據統計，我國電力系統各類事故、障礙統計中，輸電線路的雷害事故占有很大的比例。由于輸電線路對于保“網”的重要地位，所以如何減少輸電線路的雷害事故成為電力系統安全穩定運行的一項重要課題。

關鍵詞：雷電；線路；事故；安全

1、前言

輸電線路雷害事故引起的跳閘，不但影響電力系統的正常供電，增加輸電線路及開關設備的維修工作量，而且由于輸電線路上落雷，雷電波還會沿線路侵入變電站。而在電力系統中，線路的絕緣最強，變電站次之，發電機最弱，若發電廠、變電站的設備保護不完善，往往會引起其設備絕緣損壞，影響安全供電。由此可見，輸電線路的防雷是減少電力系統雷害事故及其所引起電量損失的關鍵，做好輸電線路的防雷設計工作，不僅可以提高輸電線路本身的供電可靠性，而且可以使變電站、發電廠安全運行得到保障。

2、當前防雷工作現狀

2.1用雷電定位系統進行檢測

在線路發生跳閘時，看線路的附近有沒有出現過打雷的現象，如果在跳閘的時候出現了打雷現象，就可以用雷電定位系統和測距系統對故障的發生原因進行分析，并找出發生跳閘故障的區域，一般情況下故障地點和發生跳閘故障的時最近的落雷區附近。

2.2防雷工作的滯后性。

目前年度防雷工作計劃的制定一般還是建立在上一年度雷擊數據的統計分析結果上，即根據以往雷擊數據統計出線路的易擊段，在易擊段開展安裝線路避雷器等防雷措施。由于是事后數據，因此開展工作時缺乏預見性，造成第二年雷雨季節來臨時，安裝了防雷設備的線路雷擊跳閘率降低，但是其他未安裝防雷設備的線路發生了雷擊跳閘，不能從根本上解決線路雷擊跳閘問題。

2.3防雷工作的長期性。

線路整體防雷水平的提高需要一個較長周期，因此針對每年的防雷改造工作，收集、統計、分析各種數據，對掌握運行線路防雷工作的薄弱點及選擇重點地區開展防雷工作具有指導意義。

2.4防雷設備的維護。

保證防雷設備運行狀況是提高線路耐雷水平的一個關鍵因素。由于避雷器等防雷設備裝設在線路桿塔上，運行環境較為惡劣，雖然在定期巡視時可檢查設備外觀及計數器讀數情況，但是無法掌握其性能及運行情況。因此，今后應繼續開展防雷設備的預試工作，有效掌握正在運行的防雷設備的性能水平，有針對性的開展設備檢修、更換工作。

桿塔設計耐雷水平

3、提高輸電線路防雷水平的措施

3.1降低桿塔接地電阻

降低桿塔接地電阻能有效地提高線路耐雷水平防止反擊， 是基本的防雷措施， 應給予首選考慮， 對110 k V 及以上電壓的線路尤為重要。一般可采用增設接地裝置（帶、管），采用引外接地裝置或連續伸長接地線來實現但接地處理面臨兩個問題， 一是接地金屬偷盜嚴重； 二是有的地方降低接地電阻實施起來相當困難和吃力。

3.2適當加強線路絕緣

當改善接地電阻有困難時， 通過適當增加絕緣子片數， 可以提高線路絕緣水平和耐雷水平。對已建成投運的線路， 除考慮投資因素外， 還會受制于桿塔頭部的結構及尺寸. 故在滿足線路正常運行和內過電壓要求的前提下， 只能在有限的范圍內加強絕緣，因此這種方法采用不多， 只是在高海拔地區和雷電活動強烈地段， 可以考慮適當加強絕緣。

3.3采用差絕緣方式

此措施適宜于中性點不接地或經消弧線圈接地的系統， 并且導線為三角形排列的情況。所謂差絕緣， 是指同一基桿塔上三相絕緣有差異， 下面兩相較之最上面一相各增加一片絕緣子， 當雷擊桿塔或上導線時， 由于上導線絕緣相對較弱而先擊穿， 雷電流經桿塔人地， 避免了兩相閃絡。一些供電局在雷害嚴重的一些110 k V 線路上應用了這一方法， 收到了事故率明顯下降的效果。據計算， 采用差絕緣后， 線路的耐雷水平可提高24 %。

3.4使用接地降阻劑

近幾年來國內一些單位在處理接地時使用了降阻劑， 取得了較好的降阻效果， 介紹降阻劑的文章也不少， 降阻劑確實熱極一時。據有關資料介紹， 降阻劑使用后接地電阻隨時間的推移而下降， 并且由于其p H 值一般均在7. 6 一8.5 之間， 有的呈中性略偏堿， 對接地體有鈍化保護作用， 故基本無腐蝕現象。但是， 使用較長時間（例如2 一3年） 后的情況如何？ 我們的實踐表明是發生了對接地體的嚴重腐蝕。故在采用這一方法時應關注長期的效果， 特別是對接地體的腐蝕問題。

3.5預放電棒與負角保護針

預放電棒的作用機理是減小導、地線間距， 增大藕合系數， 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； 負角保護針可看成裝在線路邊導線外側的避雷針， 其目的是改善屏蔽， 減小臨界擊距。預放電棒與負角保護針常一起裝設， 這一方法制作、安裝和運行維護方便， 以及經濟花費不多是其特點。

4、結語

通過對輸電線路防雷的研究，本人體會到只要重視輸電線路的防雷，加大對輸電線路防雷的投入，提高輸電線路防雷的科技含量，加強對雷電的監測和預防，加強輸電線路的運行維護工作，輸電線路防雷是“可控”的，降低其雷擊跳閘率是完全可行的。

參考文獻：

[1] DL/T620-1997，交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合[S].北京：中華人民共和國電力工業部，1997

[2] 國家電力公司東北電力設計院，電力工程高壓送電線路設計手冊[M].第二版.北京：中國電力出版社，2002：170-200

[3] 張緯鈸.電力系統過電壓及絕緣配合[M].北京：清華大學出版社，1988

[4] 何平，籃磊.關于架空線路感應過電壓的計算問題[J].高電壓技術，1999，25（2）：25-31