輸電線路防雷接地措施的重要性及維護探討

王為民

摘要：隨著社會經濟的發(fā)展，社會對電力需求越來越高。無論是生產，還是生活都離不開電力的使用。為保障人們的用電需求，輸配電網絡的建設至關重要。輸電網絡是電力輸送的主力軍，但是其受雷擊的影響十分嚴重，會嚴重損害輸電網絡，甚至會危害用電者的生命和財產安全。本文從輸電線路雷擊跳閘的危害、雷擊故障的主要類型和線路上常用的防雷措施等三個方面出發(fā)，對架空輸電線路防雷工作進行分析，重點對于線路上常用的防雷措施進行了研究，正確的實施線路的防雷措施，對于線路預防雷擊故障具有重要的價值。

關鍵詞：輸電線路;防雷接地;有效措施

中圖分類號：TM863 文獻標識碼：A

1 引言

電力系統(tǒng)安全可靠性是電力工作永恒的主題，架空輸電線路是電力系統(tǒng)不可或缺的部分。據(jù)統(tǒng)計，線路故障的一個相當大的部分是由雷電引起的，在110kV及以上線路中可以達到60%到80%的比例。雷電是一種普遍現(xiàn)象，在大自然中無法躲避。輸電線路廣泛地分布在野外，閃電易擊中地面上凸起的物體，尤其是帶電物體。同時，線路的雷擊頻率與架空輸電線路的高度和長度呈正相關的關系。即使超高壓、特高壓架空輸電線路的絕緣水平相對較高，雷電對輸電線路的威脅也是一直存在的，因雷電導致的跳閘仍是主要的線路故障，因而架空輸電線路防雷保護一直是人們極為關注的課題。

2 雷擊危害

2.1 感應雷過壓

感應雷過壓即因為電磁感應現(xiàn)象而導致的輸配電線路負荷過大的情況。當雷電擊中電塔、電線桿、線路或者周圍地面時，輸電導線中會產生大量與雷云所帶電荷極性相反的電荷，因此產生電磁感應現(xiàn)象，在輸電線路中產生異常電壓和異常電流。異常電壓和異常電流的產生，會導致線路電壓急劇升高，在極短時間內將原有的輸電導線變成一條能夠威脅人們生命和財產安全的高壓線。除此之外，如果采用架空線路進行輸送電，則感應雷過壓的影響會更加嚴重，易發(fā)生擊穿事故。因此，預防感應雷過壓首先要盡量避免使用架空線路，盡量將電纜設置在地下，并且增加相應的防范保護設備，以確保線路的正常運作。

2.2 雷電繞擊

雷電繞擊是指雷電繞開避雷設施直接擊中在導線上的情況。雷電繞擊一般發(fā)生在空曠地帶或是線路結構復雜部位。雷擊之后，電流向兩側傳導經過瓷瓶串，引發(fā)瓷瓶串閃爍。 雷電繞擊會給輸電線路造成極大的損害， 為降低甚至避免雷電繞擊對線路的影響，在進行輸電線路設計時，應該綜合考慮繞擊率及實際的情況，根據(jù)相關參數(shù)進行防雷設置。

2.3 雷電反擊

雷電反擊最明顯的惡劣影響就是跳閘。雷電反擊是由于雷電擊中相關設備后，產生強大的擊穿電流擊穿大地，導致接地電壓瞬間增高，與此同時，輸電線路中會產生更高的感應電壓。雷電反擊會瞬間造成成百上千伏甚至幾萬伏的放電電壓，其造成的瞬時電流甚至可以高達幾十萬安培。根據(jù)經驗可知，輸配電線路產生雷電反擊時，雷電無論是擊中避雷針還是塔頂設備，最終都是會導致跳閘事故。

3 配電線路的防雷措施

3.1 做好避雷器安裝

為了實現(xiàn)配電線路雷電沖擊的全面保護，就需要在配電線路的重要位置安裝避雷器，使架空配電線路在受到雷電沖擊時得到更好的保護，在安裝避雷器的過程中要合理選擇避雷器安裝的位置，使避雷器的安裝發(fā)揮出最大應用價值?？茖W合理的選擇避雷器安裝的位置不僅能讓避雷器的雷雨天氣下有效發(fā)揮出避雷的作用，一定程度上還能夠降低避雷器安裝的成本。在避雷器位置選擇和安裝的過程中需要注意的是要合理增加放電間隙，從而加強避雷器預防雷電沖擊的效率。在安裝的過程中要格外重視配電線路容易受到雷電沖擊的部位。與普通的避雷器相比較，氧化鋅避雷器的保護性能更強，避雷的效果更加明顯。

3.2 加強控制線路電阻

在配電線路的建設和防雷工作中，線路的電阻起著重要的影響作用，能夠直接影響到配電線路建設的可靠性和防雷工作的安全性。為了保證防雷工作的順利進行，就必須降低配電線路的電阻，降低配電線路的電阻能夠有效的減少配電系統(tǒng)在運行過程中對電力資源的浪費，還能夠提升電力資源的利用效率。為了更好的降低配電線路的電阻，就需要相關工作人員調整線路中的電阻，將配電線路中的電流有效的導入地網中，降低雷雨天氣給配電線路運行帶來電流沖擊的壓力，從而為配電線路的整體防雷質量提供保障。將電流導入地網中，在降低電阻的同時還能減少電阻施工的成本，從而保證電力企業(yè)的經濟效益。在控制配電線路電阻的過程中還可以根據(jù)實際配電系統(tǒng)電阻的具體情況應用降阻設備來降低線路電阻，在應用降阻設備時要提前做好具體的工作方案。

3.3 加裝保護間隙

架空輸電線路有疏導型和阻塞型的防雷措施，之前的一些防雷措施是屬于阻塞型的措施，它們可以提升架空輸電線路的耐雷水平。相比而言，也有一些防雷措施是屬于疏導型的，比如加裝保護間隙。加裝保護間隙，可以通過在絕緣子之間加裝并聯(lián)間隙來實現(xiàn)，將間隙裝置并聯(lián)在絕緣子之間，可以增大間隙的空間，使雷電的閃絡在間隙之間發(fā)生，起到疏導防雷的作用，實現(xiàn)避免電弧損傷線路的現(xiàn)象。安裝保護間隙時，在絕緣子的兩端，并聯(lián)一對招弧角，此招弧角長度小于絕緣子的長度。并聯(lián)間隙，可以轉移和疏導工頻電弧，可以改良工頻電場，還可以改變雷擊閃絡路徑，是具有多種功效的防雷裝置。并聯(lián)間隙的電極，也叫作均壓引弧環(huán)或招弧角，這與它的結構有較大的關系。

3.4 防止絕緣串閃絡和引流線

導線對鐵塔放電輸電線路的閃絡是指雷擊塔頂或避雷線時，使塔頂電位升高，電位升高值直接加在絕緣子串上造成閃絡，因此，適當增加絕緣子串絕緣水平，可以有效減少閃絡事故發(fā)生。（1）對于單個高桿塔、大跨越和密集落雷等情況，可以增加絕緣子的數(shù)量，并且定期清洗運行中的絕緣子串并做抽樣檢查和實驗。（2）對于同桿的雙回線路，采用不平衡絕緣方式，即一次普通絕緣，一次加強絕緣。（3）在弱絕緣塔和易擊塔上采用線型避雷器，提高線路耐雷等級，減少絕緣閃絡。（4）為確保刮風時導線在鐵塔部位對地絕緣距離滿足要求，防止雷雨交加時跳閘可能性，在耐張塔增加絕緣棒以固定跳線，在過線塔增加復合絕緣子串以固定導線。

3.5 對桿塔進行定期維護

定期對桿塔進行維護和保養(yǎng)可以保證輸配電網絡的正常運作。桿塔的工作環(huán)境主要是室外，時刻被外在環(huán)境的影響和侵蝕，隱藏的裂痕、桿體的腐蝕、桿體的傾斜度及撓曲程度都會對其正常的運作造成影響。只有定期地進行檢查，確保桿塔的狀態(tài)保持良好，才能在保證配電線路在雷擊等情況下正常運作。

4 結束語

通過增強線路絕緣水平、降低桿塔接地電阻、架設耦合地線、加裝保護間隙、安裝可控放電避雷針和安裝線路氧化鋅避雷器，都可以對架空輸電線路的防雷工作起到好的效果，在實際的線路桿塔設計、運行、改造過程中，應該根據(jù)實際情況，具體問題具體分析，探求和實施一個最優(yōu)的防雷方案。同時在架空輸電線路運維過程中，充分利用雷電定位系統(tǒng)等新技術、新方法，進行雷擊故障點的輔助查找，將可以起到事半功倍的效果。

參考文獻：

[1] 何一林.特高壓直流線路防雷接地經濟性優(yōu)化設計[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2018（09）：188-189.

[2] 文建鵬.架空輸電線路防雷與接地技術研究[J].技術與市場，2018，25（09）：145-146.

[3] 楊軍.關于220kv高壓輸電線路防雷接地的探討[J].中國新通信，2018，20（17）：130.

[4] 劉兆旭.輸電線路防雷接地質量控制對策[J].科技風，2018（21）：184.

[5] 李成斌.分析220kV高壓輸電線路防雷接地技術[J].科技風，2018（18）：160.