討論輸電線路的防雷技術與維護措施

張捷

摘要：輸電線路的安全運行對于供電可靠性和整個電網穩定運行都有著很大的影響，由于輸電線路常年暴露在野外，有很大的概率遭受雷擊，造成線路跳閘和損壞輸電設備。嚴重情況下雷擊事件也很容易引來火災事件，將威脅到附近居民的生命和財產安全。因此，研究輸電線路的防雷策略以及日常的維護措施，已經成為運行技術人員急需攻克的一個難題，本文以此為主題，分析輸電線路防雷技術與維護措施，確保輸電線路安全穩定運行。

關鍵詞：輸電線路;防雷;預防;維護

1輸電線路雷擊危害

輸電線路最常見的三種雷擊方式：感應雷、直擊雷以及球形雷等。其中，相對于球形雷而言，感應雷、直擊雷對于線路的影響要大得多。如果遇到了感應雷，由于帶電的云將會和帶電導線之間形成電磁感應，線路及其與之相連的輸電設備將會產生強烈的電磁場變化，同時線路內部將會形成感應電荷——感應電壓——感應電流，一旦形成的感應過電壓超過了電力設備的安全值，容易產生擊穿，迅速破壞輸電線路上的設備，導致其出現短路、火花等情況。如果遇到直擊雷，與感應雷類似，也會直接導致輸電線路跳閘，嚴重會造成同塔多回線路同跳的情況出現，電力供應中斷，影響用戶的供電可靠性，因此對于運行技術人員而言，如何采取行之有效的輸電線路防雷措施，是一個亟待解決的問題。

2輸電線路預防雷擊策略分析

通過太原近幾年輸電線路遭受雷擊的故障分析，主要原因有：（1）輸電線路處于雷電活動劇烈區域。（2）輸電線路大多都是處于露天的自然環境中，尤其是一些地勢比較高或者是一些地勢比較裸露的地區，非常容易受到雷擊的影響。（3）輸電線路架設過程中技術參數不合理。（4）線路桿塔接地電阻值不滿足設計要求。（5）沒有采取有針對性的防雷保護措施。

2.1減小桿塔接地電阻及安裝線路避雷器

如果輸電線路位于海拔比較高，雷擊情況頻發的區域，要盡可能的防止線路絕緣子閃絡，可以通過安裝線路避雷器來避免，目前針對這種情況，市面上有專用的金屬氧化物避雷器，相對于傳統的避雷器而言，能夠更有效的針對雷電直擊、絕緣子閃絡等問題，另外避雷器安裝的位置也需要多方面考慮。如果某些線路由于客觀因素特別容易遭受雷擊，可以增設避雷線，通過減小單避雷線的保護角，提高其保護功能，必須要注意的是：避雷線必須接地，接地能夠有效防止雷電的反擊，防雷效果顯著提升。降低桿塔接地電阻的方法主要有：（1）充分利用架空線路的自然接地。（2）外引接地裝置。（3）深埋式接地極。（4）填充電阻率低的物質。（5）爆破接地技術。

2.2架設耦合地線

如果輸電線路本身位于雷擊比較頻繁的區域，同時很難將雷擊時的電阻減小，那么我們通常會架設一根架空地線放在輸電線路下方，這根架空地線叫做耦合地線，它的主要功效就是加強避雷線與輸電導線之間的耦合作用。這樣做的原理就是削弱輸電線路絕緣子上的過電壓，更快的將電壓進行分流。目前已經有實驗室的數據表明：通過增設耦合地線，能夠至少降低50%的線路跳閘率。如此一來避雷線和輸電線之間的耦合系數得到大幅度的提升，雷擊電流從桿塔雙邊迅速分流，有效提高輸電線路的耐雷擊能力。

2.3加強線路絕緣

在輸電線路跨度比較大，位置比較特殊的地方，遭受雷擊的可能性將會成倍增加。例如輸電線路需要架設在江河兩邊，或者需要跨越高山，這就要建設特別的高桿塔才能滿足設計規范和運行規程，由于這種情況下線路的等值電感會比較大，同時塔頂本身的電位與繞擊率都很高，因此出現雷擊概率比平常要高得多，跳閘率也比較高。在做避雷處理時，首先在高桿塔上增加絕緣子的片數，盡可能地提升大跨越檔距地線，即想辦法使導線之間的距離變大，如此一來線路絕緣性能就能得到顯著的提升。一般大跨越桿塔的高度大于40m，那么只要特高桿塔的高度每提升10m，就需要多加裝一片絕緣子，一般而言，全國只要超過100m桿塔，絕緣子片數一般都會由專人根據特定的預算規則來進行計算，并確定為中性點經消弧線圈接地方法。而輸電線路假設在雷電活動頻繁、接地電阻降低難度大的地方，110kV以上的電網可以考慮把中性點直接接地轉變成經消弧線圈接地，這樣一來大部分單相雷閃接地故障可以自動消除，規避大部分的風險。對于二相、三相落雷來說，因為先對地閃絡一相可以作為一條避雷線，會讓耦合作用變得更加明顯，減小了沒有閃絡相的絕緣子上的電壓，讓其擁有更強的耐雷水平。

2.4裝設自動重合閘

遭遇雷擊后，輸電線路短暫性失去絕緣性能，但其基本性質并未受到雷擊的影響，輸電線路重合閘動作成功后，所有性能恢復正常。因此，安裝自動重合閘裝置，能夠在雷雨天氣表現出較強的優勢。目前而言，110kV及以上輸電線路應用重合閘具有七至九成的成功率，35kV及以下線路應用重合閘的成功率在五至八成左右。可見，重合閘的應用十分重要，應預先裝好重合閘裝置，并對其參數預設好。

2.5線路交叉部分防雷保護

線路交叉時，空氣具有微弱傳導作用使絕緣并非處于絕對狀態。遭遇雷擊后，絕緣性差的部位就會閃絡，致使交叉的兩線均跳閘。此時，輸電線路保護裝置自動斷開，容易發生電力系統故障。這種跳閘如果發生在有電壓差的兩回高壓線上，往往會導致低電網設備燒毀。特別是輸電線路與通信線路交叉時，閃絡的結果往往是致命的。因此，一定要在有交叉的線路處做好防雷措施。

交叉部位的設定一定要靠近桿塔，并進行可靠接地，接地電阻值要按照規程標準進行選用。當有絕緣性木質材料存在時，要設計好避雷裝置和間隙，桿塔與交叉點距離控制在40m范圍內。臨近桿塔也要做好避雷保護，而且要按照國家出臺的規范數據標準設置交叉距離，交叉檔無須進行保護。

3輸電線路維護措施

為了保證安全可靠的用電，輸電線路同樣需要進行維護和保護。電力企業要從日常細微處抓起，對輸電線路做好調研與狀態普查，掌握第一手材料和數據。在輸電線路施工時，要做好實地考查，結合地區的環境條件和地理條件，科學設計輸電線路，避開雷擊區域，做好線路保護措施。山區地方要特別重視，做好準備工作，一氣呵成，不留后患。

如果輸電線路已經完工并投運使用，需要根據本地區的的雷電特點和地形特征，有針對性地進行防雷措施部署。對線路要做好日常維護，結合線路實際現狀進行具體問題具體解決，維護要仔細、認真、到位、全覆蓋。對特殊地點要縮短檢查周期，增加檢查頻率，清理雜物，做好防雷保護。一旦發現輸電設備出現絕緣問題或疑似有絕緣問題時，要將避雷針虛擬高度進行提升，將可能發生的雷擊引流入地，防止“側擊”問題的發生。

4結束語

總之，雷擊具有不確定性和位置不固定性，人工干預能力有限，無法實現百分之百有效控制，對輸電線路故障的分析具有一定的難度，雷擊很難進行全方位的防范，影響電網的安全穩定性和高效性。因此，根據輸電線路鋪設的區域特征，結合氣候變化和雷雨天氣規律，對輸電線路做好防雷設計，使防雷裝置能夠有效保護輸電線路。同時，要做好日常維護，掌握輸電線路運行情況的第一手材料，快速定位，快速修復，保證電力供應的高效與穩定。

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