高压输电线路的防雷技术研究

高压输电线路的防雷技术研究

冯豪

重庆市送变电工程有限公司 重庆 400000

摘要：随着经济的飞速发展，我国的电网建设也越来越完善，提高了人们的生活水平。同时我国的用电需求也剧烈增加，如何确保电力运输的安全成为我国电力企业当前需要解决的首要问题。做好高压输电线路施工与防雷装置安装能够优化工程建设质量。

关键词：高压输电线路；防雷技术

引言

高压输电线路的防雷工作项目位置多处于海拔位置较高区域，所以在正常运行过程中很容易会受到雷电冲击和干扰，如果没有得到合理的防护，在雷暴等恶劣天气条件下很容易因雷电冲击造成较大的经济损失甚至导致人员伤亡，因此做好输电线路防雷保护是极为必要的。由于高压输电网络结构相对较为复杂，防雷保护所涉及内容也相对较多，所以需要对其具体保护措施展开详细分析与研究。

1输电线路雷电防护的重要性

通过对电力系统的故障检测结果发现，雷击给架空输电线路带来的供电故障不在少数，尤其是在那些雷电频繁发生的地区，只要发生电力系统故障，基本上都是由雷击造成的，人民日常生活也深受其害。另外，在山区地段，由于地理位置的原因，传输线会在大山上起伏架设，因此传输线会出现很大的垂直高度差，这就给冷热空气提供了很好的交替场所，空气对流现象频繁，传输线容易受到闪电的侵袭。因此，在线路的初步设计中，有必要考虑防雷结构的设计并阐明其合理性和重要性。

2雷电对高压输电线路的影响

2.1直击雷的影响

直击雷指的是，在没有采取相应的防雷措施或防雷措施不到位的情况下，雷电会直接对高压输电线路产生电击，雷击会对高压输电线路产生较大的危害。例如，雷电直接击中杆塔后，会引起很高的过电压，称之为雷电过电压，这种过电压沿导线最终侵入变电站设备内部，使整条输电线路无法正常运行，影响局部地区电网的正常运行。

2.2感应雷的影响

雷云经过高压输电线路所在区域时会产生放电现象，进而形成电磁感应现象，对高压输电线路造成危害。但是，通常情况下，对于35kV以下的线路的危害较大，而对于高压输电线路的危害则较小。

2.3雷电冲击波的影响

雷电冲击波和直击雷以及感应雷相比较，具有一定的突发性，高压输电线路一旦遭遇雷电冲击波，会产生使其无法承受的高压，进而对输电线路造成较为严重的冲击和破坏，引发输电线路故障问题，最终导致高压输电线路无法正常运行。

3高压输电线路的防雷技术

3.1架空线路绝缘防护

施工架设输电线路时，一定要考虑架空输出电路的绝缘问题，并且针对不同海拔水平设置严格的标准，其中有一条满足大多数地区要求，就是在海拔1km以下的地区，110kV高压输电线路在架设悬空的绝缘子串时，绝缘子的数量应控制在7～8片。

3.2耦合地线与架空地线

在输电线路中，架空底线属于线路基础性防雷举措，会在线路受到雷击骚扰时，自动展开电流分流处理，能够实现对输电线塔雷电流的有效控制，实现对线路防雷的有效保护。同时，架空地线的合理运用，可达到良好的线路耦合效果，能够有效减小导线绝缘子在受到雷击时所需遭受的电压设置，可以达到良好的线路屏蔽保护效果。为保证防雷保护措施功能发挥质量，在实施线路建设以及后期运行维护过程中，需要定期对架空地线展开检查与铺设，应在做好架空地线安装的同时，展开耦合地线施工，以便通过对耦合地线的运用，达到有效提高线路和避雷地线间的耦合性，保证线路上电压可以得到有效控制，从而形成线路良好保护状态。

3.3避雷针防护

在进行雷电防护过程中，发现有些电力杆塔的位置很高，因此闪电发生的位置会与高压塔线之间的距离非常接近，甚至是直接与塔线平行，在这种情况下，塔所在的电磁环境极其复杂，如此近距离的接触也大大增加了因雷击而跳闸的概率。为了更好地应对这种状况，考虑在塔架上安装侧向避雷针。具体的方法与途径是在110kV架空传输线的两极安装侧向的避雷针，同时在避雷针上增设绝缘体，目的是在引入雷电的同时提高绝缘效果，希望通过这个侧向避雷针来减少雷击现象的发生。

3.4降低保护角

在众多保护电力传输线路的方法中，还有一种较为常见的方法就是在搭设初期将保护角调低，所谓的降低保护角，其实就是通过这种方式来降低传输线的耐雷击性能。不过这种方法有很大的局限性，不能在已经建成或已经投入运行的线路中使用，这种线路的保护角无从更改。

3.5安装氧化锌避雷器

氧化锌电涌放电器是一种可以长期有效提高线路耐久性水平的设备。这种设备存在的优点是可以应用于实际情况十分复杂的区域，比如难以改善接地电阻的区域、雷电极其活跃的区域等。经过多次试验及研究分析发现，使用氧化锌电涌放电器可以对线路的故障率和跳闸率达到很好的改善效果。

3.6配备自动重合闸设备

系统自动跳闸是系统对自身实施保护的重要举措，在供电系统出现自动跳闸操作后，一般的故障会出现自动消除现象，会将雷击等问题影响程度控制在最低，确保线路不会受到雷击的过大干扰。在实施自动重合闸设备安装过程中，需要将设备和供电系统继电保护装置有机融合在一起，以便保证供电系统可靠性以及稳定性可以得到切实提升，确保在雷击状态下，设备可以自动跳闸并自动恢复，从而做好雷击影响管控。

3.7增强线路绝缘性能

通过对输电线路基本情况的分析可以发现，项目所使用架空形式，主要以大跨越高杆塔架架空形式为主，此种形式极易受到雷电干扰，会在雷击作用下出现塔顶电位出现急剧上升的状况。由于电压数值过高，很容易会造成线路出现跳闸事故，所以为保证线路运行畅通性以及安全性，可通过增加杆塔绝缘体数量的方式，通过对绝缘体的合理运用，达到有效延长线路和地面间距离的状况，进而达到切实增强输电线路绝缘效果的目标。

3.8设置差异化防雷举措

由于项目整体长度相对较长，所经过各区域地形地貌以及地质水文条件等并不相同，所以在实施各段防雷保护时，也需要采取差异化防控措施，应按照具体情况与考察数据，有针对性展开防雷保护。如，可通过对铜包钢材料的运用，代替普通圆钢，进而从源头起降低雷击对于线路设备的影响等。技术人员需要明确，所有技术应用与推广都是存在一定风险性的，在实际展开技术应用与选择时，需要做好综合评估与分析，应按照实际条件差异性以及各方面相关内容，对差异化防雷处理方案实施改进，以便达到切实增强线路抗雷性能的目标。

3.9加强高压输电线路检修工作

加强高压输电线路检修工作，可以采取以下措施：（1）对雷害故障发生较为频繁的地区，采取常态化监测，对频繁发生雷击的杆塔采取针对性的防雷措施；（2）加强常态化的运维检修工作，在日常运维检修过程中对线路产生的问题早发现，早排除；（3）加强对带电工作的推广，从而促进带电作业标准化进度。

结束语

电力系统是人民生活的关键保障，电力运输系统是保障电力系统稳定运行的重点。电力运输过程中最常见的就是因打雷而出现的系统跳闸或漏电现象，严重影响电力系统的安全稳定运行，更严重时甚至会带来一系列安全事故危害人身安全。应加强杆塔和电线的防雷措施，以减少雷击造成的灾害，保证人民生活及公共财产的安全。

参考文献

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