高压输配电线路的防雷措施探讨

高压输配电线路的防雷措施探讨

徐亮

国网浙江省电力有限公司龙游县供电公司 浙江 龙游 324400

摘要：高压输配电线路普遍的输送距离很长、架设环境比较复杂,容易遭到自然环境的制约,其中对线路影响相对大一些的就是雷电。 部分企业没有对输配电线路安装避雷设备,有些企业虽然已经安装,但是安装的安全性与适用性也可能存在问题。 主要是对高压输配电线路的 防雷措施进行探讨,先讲述了自然界的雷电,然后介绍了电击对高压输配电线路的危害和避雷的关键性,在此根本上,对主流的避雷技术进行了讨论。

关键词：高压；输配电线路；防雷措施

引言：电力能源是社会发展中举足轻重的一种能源，并伴随着社会经济的飞速进步，人们的用电需求在与日俱增，促使了我国电力行业迅猛发展。电力系统是由多个部分组成的，输配电线路是其中的重要组成，只有保证输配电线路平稳运行不出差错，才可以确保电力系统高效运作。

1雷击事故主要形式

一是直接雷击。指的是雷电直接击在建筑物、构架、树木、动植物上，直接雷击产生的过电压伴同时有着巨大的雷击电流，通过物体传导到地面。雷击会产生极具危害性的热效应与机械效应，同时，产生电磁脉冲与闪络放电，从而致使人员伤亡、建筑物破坏和设备损坏等灾害。 第二种是间接雷击。指的是雷电并不直接击中电力设施和建筑物本身，而是由于雷电产生的电磁场效应所促生的直接辐射脉冲和雷电电流通过导线传递，造成电力设备和建筑物的破坏或人员危害。三是雷电波侵入。是指雷电通过架空线或金属管道等导体材料进入变电站等建筑内，对电力设备造成损坏，对人身安全造成危害。

2高压输配电线路防雷的重要性

高压输配电线路在我国电力系统中有着举足轻重的作用, 随着人们的用电量增加,电网规模不断拓展,确保输配电线路正常运行越来越关键。 而输配电线路具有一定的规模、复杂的变异性和风险,所以许多因素都会造成输配电系统的不正常运作,其中之一就是雷电所引起的,雷击的巨大破坏给国家经济带来了严重的损失。大量数据资料表明,中国由于电力线路遭遇闪电的财产损失高达一百亿元,并在后期维修对维护维修人员可能造成危害, 所以要做好一个高压配电线路防雷工作是举足轻重的,虽然人类决定不了自然雷电现象, 但是可以最大程度减少雷击危害对我们线路进行破坏的几率。

线路被雷击时,会发生绝缘子闪路,使线路发生短路情况或者电源开关跳闸,造成线路烧伤、烧毁甚至绝缘子炸裂的情况。因此在研究输电线路安全性和稳定性时,将雷电因素考虑进去,是一项十分紧急的任务。特别是当部分施工人员在设计防雷保护时选择参数的失误, 导致部分线路防雷等级未达标,造成更严重的经济损失,同时也降低了供电的安全性和稳定性。

3高压输配电线路的防雷措施

3.1接地装置设计

在防雷设计中，接地装置可以直接减少雷电带来的危害。依据土壤状况可以对线路的接地装置的设置进行调节，其主要目标是为了减少杆塔的工频接地电阻。当土壤电阻率超过2000Ω· m，很难降低到30Ω时，可以使用6～8根总长度不超过500m的辐射接地系统，对接地电阻不受制约。 例如，在220k V线路中，员工将会增加原始设计的四线接地线，两个25米铅线和两个31米地下线被添加到应用程序中,使接地装置升级为8根外放型接地装置，将接地电阻降低到原本的35%，避免线路因为雷击发生跳闸等故障情况。

3.2绝缘避雷线设计

由于避雷线的功能与作用不同，所以有两种安装方式，一种是直接在杆塔上安装避雷线，另一种是穿过绝缘子安装避雷线然后再连接塔。线路电压与绝缘能力和防雷效果成正比，例如，额定电压为60k V时，一般线路在30~60kA之间，保护段为60kA；而当额定电压为110kV时， 一般总线处于45~75k A之间，保护段为75k A；当额定电压为 500k V时，一般线路处于130~170k A之间，保护段为170k A， 所以进行防雷设计的设计人员应以此进行设计，并控制三者之间的关 系。此外，在进行线路避雷线设计时，还应考虑线路的负荷特性、系统运作方式、地形地貌的特点等全面影响，并对当地已建成完善线路的运作方式，维护经验进行参考归纳。

3.3气体灭弧防雷

气体灭弧是“阻断”和“串通”两种防雷方式相互融合而成的气体喷射灭弧，也是最近几年新出现的的一种新型防雷方式“冲击串通—气体射流—工频阻断”。主要分为“外能型”气体灭弧和“内能型”气体灭弧两种方式，主要利用在电弧上装设气体或者外置气体，达到灭弧的效果。不管是是“外能型”气体灭弧还是“内能型”气体灭弧，他们都 是使用的气体灭弧，一个是外部设备制造气体，另一个是内部设备制造气体。其中“内能式”气体灭弧主要采用闪电的能量对设备里面现有的空气介质进行压缩或制热，产生射流气体作用于电弧上实现灭弧和避雷作用;“外能式”气体灭弧避雷指的是线路遭受雷电击中后，由外置装置产生的气体消除电弧，“外 能型”气体灭弧方法产生气体的装置为管式避雷装置、角型避 雷装置和固相气流灭弧防雷装置，该方式可满足线路在多个雷击区反复灭弧的要求。

3.4安装保护间隙绝缘子

感应雷过电压很可能对高压输配电线路的正常运作造成严重的安全隐患，时长发生架空绝缘导线中断、绝缘子串出现闪络中断、配电线路跳闸断电等安全问题。对于应对这些风险就必须对高压输配电线路的绝缘进行改良，对高压输配电线路对雷电灾害的抵御功能进行升级。在高压输配电线路内安装并联保护间隙绝缘子是将雷电击传导到地的有效方式，有效防止了闪络对绝缘子的严重烧伤。并联间隙绝缘子的使用在高压输配电线路的防雷中也举足轻重。在正常使用的状态下,绝缘状态的差别,变压器和配电线路等电气设施击穿电压比间隙的击穿电压高许多,如果有雷电冲击波灾害、间隙通过瞬间障碍接触地面,配电线路、低压电气设备拉,所以保护线道路和设备免受闪电。而且并联间隙绝缘子的操作维护非常便利，其状态可以直接显现在肉眼之中。

结语

讨论高压输电和配电线路防雷措施,我们可以理解防雷措施的关键性，良好的防雷措施可以有效地保护输电和配电线路的安全平稳运行,而且还保护用户的平稳性和安全性,在某种程度上,可以有效地降低功率的损失由闪电引起的。随着电网规模的不断扩大，国家越来越重视安全防雷措施，因此如何安全防雷已成为我国重要的研究课题。

参考文献：

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2. 陈敏瑞.对高压配电线路防雷保护措施的几点探讨[J].科技风,2017(16):228.

3. 张育华,詹铭,周伟才.深圳地区高压架空输电线路防雷措施的探讨[J].深圳特区科技,2005(00):396-403.