輸電線路防雷現狀與對策研究

文/徐喜明 張國斌，內蒙古龍源新能源發展有限公司

1 引言

隨著我國經濟的不斷發展，輸電線路的安全性和穩定性受到人們的極大重視。輸電線路因暴露在戶外很容易引雷，需對輸電線路采取防雷措施。輸電線路綜合防雷的具體措施包括架設避雷線、加強線路絕緣、裝設耦合地線、升高避雷線及減小保護角等。

2 輸電線路的雷害原因

影響輸電線路雷害的原因有很多，為充分掌握輸電線路遭受雷害的情況，必須要結合現場環境因素對其進行綜合分析，通過仔細檢查雷擊事故現場以及模擬實驗，準確判斷其故障跳閘性質。輸電線路遭受雷擊的主要原因有以下幾個方面：線路絕緣子放電電壓超過正常值的一半；雷電流強度過強；桿塔的接地電阻異常；以及無標準架空地線。對于雷擊導致的輸電線路跳閘故障又可分為繞擊和反擊兩種，一般繞擊式跳閘發生概率較大，同時輸電線路雷擊事故還和其所處的具體地理位置也有關聯，不同的地形、天氣等環境因素對雷擊故障造成的影響都有不同程度的差異。由于天空中雷云放電導致過電壓的形成，使得輸電線路周圍容易出現雷擊現象，大氣過電壓是以輸電線路桿塔為放電通道，然后擊穿線路絕緣層，雷電造成大氣過電壓又分為兩種，分別是感應雷過電壓和直擊雷過電壓。從接地方面考慮雷擊，可以發現因為放電泄流需要通道，再加上大地能感應雷云中的異種電荷，因此接地裝置的完善和雷擊事故的發生有直接的關系。輸電線路一般承受的感應雷過電壓極限是40 0kV，而當線路過電壓小于35kV時，又會對絕緣層造成一定的傷害，只有超過100kV時，才不會影響其絕緣帶的安全工作狀況，故超過1 00kV的輸電線路雷害原因主要來自于直擊雷。輸電線路的桿塔高度和避雷線對邊導線的保護角也是造成其雷害事故的重要原因，而山區輸電線路的安全隱患問題更嚴重，山區地形復雜，使得輸電線路的架設存在跨度大、高差大等問題，同時由于山區地貌的特殊，經常出現多云多雨天氣，種種原因都導致山區雷電繞擊發生概率較大，根據統計山區地區雷電繞擊發生概率是平原地區的三倍左右。

3 輸電線路綜合防雷的具體措施

3.1 線路走廊的選擇

線路走廊的選擇是從路線上避開雷電頻發的地區，需做好前期調研工作。根據當地的氣候和自然環境，選擇雷電較少的地區，還需結合相應的知識避開雷電頻發的場所。例如，水庫、山頂及半山區，不是靠近水，就是地勢較高，容易引雷。向陽坡下雨頻繁，容易引雷。靠近河流湖泊的高坡或者桿塔接地電阻高的地區，容易引雷。橫跨水庫、河流、湖泊及地勢較高的平原地區等，四周較空曠，輸電線路架設較高，且靠近水域，容易引雷。

3.2 降低桿塔接地電阻

在進行輸電線路防雷相關工作的過程中，降低桿塔接地電阻也是非常有效果的一個方案。在對這個工作方案進行改良的過程中，我們應該著重于以下的幾點。第一點，在進行此方案的過程中，桿塔接地電阻想要得到有效的降低，就要對桿塔所在的周圍的環境，地勢和天氣等因素進行考慮，對上面幾個因素進行分析然后總結出一些對其改良的意見，才可以更好地使方案最大化減少周圍環境因素的影響。第二點，在進行架空地線和接地引下線的工作過程中，我們必須確保接觸良好，不能因為接觸而導致整個方案的失敗。第三點，在進行相關工作效率開展過程中，監督人員務必要在整個工作過程中認真負責，不能有一點馬虎。要對每一個步驟都進行嚴格的管理，保證工程和預期設計不能有較大的偏差，最好達到與預期目標幾乎吻合的效果。第四點，在施工工作開展之前，應該要對施工處和周圍的土壤進行嚴格的篩查，如果土壤的條件不利于工程的正常實施，就應該采取相應的措施對其進行解決。

3.3 安裝側向避雷針

在一些桿塔位置較高的情況中，由于雷云和線路距離較短或接近平行于桿塔線路時，桿塔所處的電磁環境十分復雜，距離過近也會增加雷擊跳閘的可能性。為此，可以在桿塔上安裝側向避雷針來解決這個問題。在110kV架空輸電線路中的桿塔橫桿兩側安裝側向避雷針，以降低線路的引雷率。具體操作方法：選用3m長的避雷針，在1.2m處固定。橫向部分，避雷針的長度為1.8m。通過這種方式，可以有效地將雷電引入，提高線路的防繞擊能力，但也會相應地增加線路的引雷率。對此，可以在裝置上設置絕緣子片以改善這種情況。

3.4 加強維護，提高輸電線路的絕緣水平

輸電線路架設完成后，需對輸電線路加強維護，特別是對絕緣子的維護，包括定期檢測和更換老化、失去絕緣能力的絕緣子。絕緣子一直處于交變電場中，隨著時間的推移會慢慢失去絕緣性，進而使絕緣子的分布電壓降低甚至變為零。絕緣子的絕緣性降低，輸電線路的絕緣性也會隨之降低，容易出現閃絡事故。為提高輸電線路的耐雷能力，需專門人員定期檢查和更換絕緣子。

4 結語

電力系統要想穩定運行，必須不斷加強對電力系統的建設工作，保持對輸電線路的檢修和維護，改善防雷機制，提高線路的耐力和絕緣性，并配合國家的相關規定進行建設改良。這樣，才能確保國家電力系統的安全穩定運行，全面提高配電網的工作效率，為國民經濟的發展與建設服務。