送電線路運行中的防雷措施探究

施軍

摘要：雷擊是災害性天氣中對電力線路破壞里最大的安全威脅，我國配電網架空線路大多在比較空曠的地方，在雷雨天氣時，輸電線路遭受雷擊的概率比較高。雷擊會破壞整個線路的穩定性，致使線路燒，嚴重時甚至可以造成火災和引發爆炸，嚴重影響電網的安全運行和用戶用網體驗。本文主要闡述雷擊的危害，并對送電線路的防雷措施進行深入探討。

關鍵詞：雷擊;送電線路;危害;防雷措施

隨著時代發展和國民經濟提高，電能已經普遍被應用到我們的日常生活中，并在其中扮演著非常重要的角色。送電線路是供電企業向用戶輸送電能的重要途徑，其運行的穩定性直接影響著企業的供電能力。但由于我國架空線路周邊比較空曠，無高層建筑物，使得在雷雨天氣下，很容易受到雷擊，破壞送電線路，嚴重影響用戶的用電體驗。為此有關部門應加大對雷擊的研究，同時科學制定防雷方案，以確保我國送電線路的穩定、安全、可靠運行。

一、雷擊的危害

1.電效應

當送電線路遭受雷擊時，會瞬間使電路上的電壓升高，很容易會引發線路繼電器保護動作，進而產生跳閘斷電現象。

2.熱效應

雷擊電流在經過線路時，龐大的電能會有一部分轉化為熱能，尤其是遭受雷擊的部位，其溫度極高，會產生6000-20000攝氏度的高溫，而送電線路多為塑膠和金屬材質，很容易在高溫下燃燒損壞，發生短路。

3.機械效應

雷電自身具有很強的能量，當桿塔或其他電器設施遭受到雷擊時，有可能在瞬間破壞物體內部的穩定性，致使其發生膨脹、裂解等，導致設施遭受到物理損害，如果雷擊嚴重的情況下，甚至會發生爆炸。

二、送電線路運行中的防雷措施

1.合理選擇輸電線路

據調查統計，地形地貌是造成雷擊的重要因素之一，山區內部的送電線路雷電繞擊率是平地的3倍左右，這些雷電事故頻發區域被稱為“易擊區”，總結分析得知：當地面傾角和保護角等處在一定范圍內時，都會導致雷電繞擊現象，即雷電繞過避雷線直接擊在導線上。為此，在送電線路設計時，應盡量遠離山谷和斜坡的“易擊區”，另外部分地區內巖礦具有弱導電性，這類環境很容易引發雷擊，因此，在線路鋪設過程中還應盡可能避開這些區域。

2.提高線路絕緣水平

絕緣體是電的不良導體，送電線路的絕緣水平與其防雷性能成正比，提高送電線路的絕緣水平，是預防雷擊最直接、有效的手段之一。通常情況下，具有一定高度的桿塔遭受雷擊的可能性較大，此時通過在桿塔頂端加入絕緣體，則可以很好降低自身遭受雷擊的概率。因此在桿塔建設時，常常在其中添加絕緣子，絕緣子串是一種由絕緣件和連接工具組成的一種絕緣控件，其主要功能就是電氣絕緣和機械固定，因此在絕緣子串數選擇時，應保證其具有足夠的電氣絕緣強度和機電破壞強度。當下比較常用的絕緣子有復合絕緣子、玻璃絕緣子、直流絕緣子和瓷絕緣子。

3.降低桿塔電阻

桿塔電阻是影響防雷水平高低的主要因素，當桿塔電阻過高時，雷擊會使其頂部點升高，造成線路反擊，加重累積的影響。而當桿塔電阻較小時，雷擊時的絕大部分雷擊電流將會順著桿塔導入大地，不會破壞線路[1]。而當下部分送電線路桿塔由于受土壤腐蝕、雨水沖刷和外力破壞等原因，間接和直接的造成了桿塔阻值過大，為此，新時期下，有關人員應結合實際情況降低桿塔的阻值;首先重新檢測桿塔的阻值情況和土壤的電阻率是否符合要求，對于不符合規定的桿塔可以重新鋪設或是添加降阻劑，降阻劑多為石墨、導電水泥、潤滑劑等物質的混合物，是一種非常有效的防雷產品，防腐性能好，常用于砂石較多的區域，并結合接地措施，一般情況下，將降阻劑添加于金屬導體和土壤之間，一方面可以降低周圍土壤的電阻率，

4.增加架設耦合地線

架空線路導線附近的架空地線被稱為耦合地線，耦合地線是高壓輸電線路防雷的基本措施。在實際送電線路中，由于多種不可抗拒原因導致桿塔接地電阻又達不到要求，改善接地電阻也十分困難，此時就可以通過架設耦合地線降低電阻阻值，當雷擊桿頂時，由于耦合地線的分流和耦合作用，從而降低雷擊過電壓.減少線路雷擊跳閘次數，也提高了送電線路耐防雷水平。

5.合理架設避雷線

避雷線是為保護工作設施不受雷擊，而在一旁安裝引雷入地的導線，又稱為防雷線，是電力工程架空線路建設中較為常用的一種防雷技術。當雷電通過桿塔和接地體時，會使桿塔點為迅速升高，與下方導線的電位差超過絕緣閃絡的電壓值后，兩者之間就會產生反擊閃絡。而通過避雷線可以對雷擊的作用進行分散，降低雷電對線路的影響，這種方式安裝簡單，實用價值高。避雷線常與避雷針、避雷網聯合使用，避雷針吸引雷電，避雷網將雷擊電流全部倒入大地，通過這種方式消除雷擊危害、避免反擊閃絡、保護送電線路。

6.安裝消雷器

消雷器是消除雷擊影響的裝置，又被稱為避雷器，主要由放置在桿塔頂端的尖端電極電離裝置和地電流收集裝置構成。當送電線路正常運行時，避雷器處于“斷路”狀態，不會產生作用，當出現超出臨界值的高電壓后，避雷器就會啟動，將高壓沖擊電流導向大地，限制電壓增幅的程度，當高電壓消失后，避雷器又再次恢復“斷路”狀態，使線路正常運行。該裝置的原理是通過并聯放電間隙或非線性電阻的作用將桿塔上方出現的雷擊降低到無危害的水平，達到防雷的目的。

7.安裝自動重合閘設備

自動合閘裝置是減小雷擊影響的有效手段之一，雷擊具有瞬時性，往往是在一瞬間完成，線路并不會發生永久性的損壞[2]，而輸電線路在繼電保護裝置作用下會出現斷電跳閘現象，而電力配網架空線路施工跨地廣，故障發生后有關人員要經過多方排查確定故障區域，如果沒有維修檢測人員及時到場進行補救工作，那么將會造成大范圍、長時間停電，對周邊用戶造成很嚴重的影響。鑒于此，可以在送電線路上增設自動重合閘裝置，當檢測裝置檢測到線路恢復正常性能，且無其他隱藏隱患時，可以自動重合閘，在短時間內恢復供電。

結語

總而言之，送電線路是向用戶輸送電力的基礎設施，其運行的安全性、穩定性直接影響著電網的正常運行和用戶的用電體驗。因此，在送電線路運行中，可以通過合理選擇輸電線路、提高絕緣水平、降低桿塔電阻、合理架設避雷線、安裝消雷器和安裝自動重合閘設備等措施，有效提高線路防雷水平，以確保我國送電線路的穩定、安全、可靠運行。

參考文獻：

[1] 徐宏勛. 架空輸電線路的運行維護及防雷措施[J]. 低碳世界， 2017（30）：46-47.

[2] 鄒建章， 郭志鋒， 李陽林， et al. 帶間隙線路避雷器雷電沖擊絕緣配合特性極性效應研究[J]. 電瓷避雷器， 2017（6）：115-120.