送電線路運行中的防雷措施探討

摘要：隨著時代發展及電力需求的提升，供電企業安全生產也越來越受重視。對送電線路來說，雷擊跳閘對送電線路的可靠供電有著重要影響。因為雷電具備復雜性、突發性及隨機性，供電企業應聯合其他部門做好雷電探測，并做好相應的防雷措施。

關鍵詞：送電線路;運行;防雷措施

一、雷電對送電線路破壞的原理

高壓送電線路故障的最大自然因素之一是雷電。眾所周知，雷電活動能產生熱電效應和磁場效應強度，會產生很強的機械損傷，在高壓送電線路暴露的荒野特別容易受到電磁輻射的影響，對我們而言造成了很大危害。當前電子設備集成的電壓非常高，它們被廣泛應用于電力系統的運行中。高度集成的電子設備受雷電電磁脈沖是非常敏感的。當送電線路雷擊過后，電磁波會超載，由于集成電路的高靈敏度性，變電站運行設備引線損壞感應敏感器件，這就會使電源監控系統保護設備產生跳閘，送電設備就會造成錯誤操作。對現在變電站送電網絡產生巨大破壞。送電線路被雷擊也被稱為大氣的過壓，分為直接雷擊過壓和雷電感應壓兩種類型。其原因是當放電雷電產生過壓時，以放電線桿為載體，引線絕緣被擊穿。通過建立雷電放電通道，異構電荷引起的電荷和地球交換引起的電荷在云中，所以它被雷電擊中接地的裝置還是完好的。當送電線路雷電感應電壓達到400kV，絕緣電壓值在35kV以下會造成很大的威脅，雷電對110kV及以上的線路絕緣并沒有多大的威脅。

二、送電線路的防雷措施

送電線路形成雷害事故一般經歷以下幾個階段：送電線路受雷電作用;送電線路出現閃絡;送電線路由沖擊閃絡變成穩定的電壓;線路跳閘，中斷供電。對于以上四個階段，送電線路采取防雷措施時，應守好這四道防線，即防電擊、防閃絡、防建弧、防停電。

2.1 正確選擇絕緣配合

在送電線路中，絕緣配合要綜合考慮電氣設備所能承受的電壓、絕緣的耐受性和保護裝置的特性等，合理確定設備的絕緣水平，有效降低因為絕緣造成的事故損失，使設備的維修及造價能夠保證效益最大化。選擇絕緣子串片數時，應做到：有充足的破壞強度;對電氣有一定的絕緣強度;能夠承受過電壓;在特定情況下，0-2級污穢區域中應用優質瓷質或玻璃絕緣子，3-4級應用復合絕緣子。選擇塔頭絕緣時，主要由大氣狀態及絕緣子串與空氣間隙之間的放電電壓。這是因為電壓受空氣密度和濕度的影響，放電電壓會由于空氣密度與濕度的增加而隨之升高。在80%以上濕度時，絕緣的表面會出現閃絡的現象。

2.2 搭設避雷線

避雷線的架設是送電線路最基本有效的防雷措施。避雷線主要是避免雷直接擊打在導線上，同時還能：分離電流，降低桿塔流經的雷電流，來減少塔頂的電位;耦合導線，降低絕緣子電壓;屏蔽導線，減輕導線感應過電壓。一般而言，線路的電壓越高避雷線的效果也會越好，同時避雷線的造價也會更少（通常不高于線路總造價10%）。因為規程的規定，220kV及以上的電壓的送電線路要全線搭設避雷線，110kV的線路也應搭設全線的避雷線。

為了使避雷線屏蔽導線的效果得到提升，確保雷電不繞過避雷線而直擊導線，應降低繞擊率。避雷線應設置20°-30°的邊導線保護角。220kV和330kV的雙避雷線保護角應做到20°左右，而550kV和其以上的特高壓、超高壓線路的雙避雷線應設立15°以下的保護角。

2.3 在線路上安裝避雷器

應用高壓送電的線路避雷器。因為避雷器的安裝造成桿塔與導線之間的電位差高于避雷器電壓時，避雷器就會起到分流作用，確保絕緣子不出現閃絡。在雷擊跳閘頻繁的送電線路中進行選擇性的安裝避雷器。線路避雷器主要有：（1）無間隙型。避雷器直接連接導線，它延續了電站型避雷器，具備可靠的吸收沖擊能量，沒有放電延時、串聯間隙在運行過程中的電壓及操作電壓不動作，避雷器處在完全不帶電狀態，清除電氣老化的問題;串聯間隙上下電極呈現垂直狀態，穩定放電和極小分散性的優點。（2）帶串聯間隙型，導線借助空氣間隙連接避雷器，在雷電流的作用下才經受工頻電壓作用，具備運行時間長及可靠性高等優勢。通常應用帶串聯間隙型，因為間隙具備隔離作用，避雷器不用承受運行電壓，不用考慮長期運行電壓中出現的老化問題，且避雷器的故障不會影響線路正常運行。

2.4 降低桿塔的接地電阻

桿塔的接地電阻加大的原因有：（1）接地體被腐蝕，尤其是山區中的酸性土壤或風化土壤，很容易出現電化學和吸氧的腐蝕，容易被腐蝕的是接地引下線和水平接地體之間的連接點。（2）在山坡坡帶因為雨水沖刷造成水土流失而使線路與大地失去接觸。（3）外力的破壞，桿塔的接地體或接地引下線被盜及受外力破壞。送電線路接地電阻和耐雷水平成反比，結合桿塔土壤的電阻率真實情況，盡最大可能使桿塔接地電阻降低，這是最經濟有效的提升線路耐雷水平的措施。

具體措施為：首先，重新測試線路測試中不合格的桿塔接地電阻，并對土壤中的電阻率進行測試。其次，開挖檢查不合格的桿塔放射線，重現敷設并焊接桿塔接地線。然后，焊接已爛斷或沒有接地引線的桿塔裝置，并重新測試接地電阻，重新敷設不符合規定的桿塔。最后，對敷設接地電阻不合格桿塔應用降阻模塊實行改造。

2.5 加強監測工作

應用雷電定位系統，能夠在送電線路受到雷擊過程中更好的確定故障地地點，來幫助工作人員及時的解決維修問題，同時減低工作強度及時間。及時恢復供電確保了送電線路的正常運行。同時為分析雷電事故、雷電規律及特點等提供了準確的數據。為送電線路的防雷措施實施奠定良好開端及保證。

三、結束語

雷電現象會產生嚴重的熱磁效應和強機械的破壞力，被廣泛應用于電力調度系統的高度集成化電子設備遭受雷擊后，由于電子設備具有非常敏感的反應會產生電磁波的超負荷力。介電強度降低與感應電子設備被破壞，就會使得傳輸設備保護系統強制傳輸設備跳閘。自然原因已成為導致送電線路故障的主要因素，所以在傳輸線帶保護技術和策略具有重要的現實意義。雖然實施后接地電阻下降明顯，防雷效果顯著，但是，部分桿塔處于巖石地段，接地體改造施工困難，對此，下一步需優化防雷方案，從增加新型防雷設備及手段，進行進一步研究，從而進一步提高輸電線路線路的運行可靠性。

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作者介紹：

季正偉（1980.08.18），性別：男;籍貫：山東省博興縣;民族：漢;學歷：本科、學士;職稱：工程師;職務：供配電設計;研究方向：供配電、發輸電。