高壓輸電線路防雷措施分析及改進方法

張偉偉

（石家莊電業(yè)設計研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

由于用電量的逐年增加，電網(wǎng)系統(tǒng)內部線路復雜程度不斷提升，在一定程度上增加了輸電線路的運維難度。為了進一步提升高壓輸電線路運維水平，要求相關人員采取科學的防雷措施，并調整原有的運維方案，保證我國電網(wǎng)系統(tǒng)能夠更加安全的運行。

1 高壓輸電線路雷擊特點分析

由于輸電線路電壓等級的不斷提升，受外界雷害的影響越來越大，其中，110kV輸電線路雷擊跳閘，通常以反擊為主，反擊雷跳閘概率能夠達到60.0%左右，超高壓輸電線路雷擊跳閘一般以繞擊為主。因為高壓輸電線路的絕緣水平比較低，如果雷擊中塔頂或者避雷線，輸電線路的絕緣子特別容易出現(xiàn)閃絡現(xiàn)象。此外，高壓輸電線路在運行的過程當中，如果出現(xiàn)雷擊跳閘現(xiàn)象，會降低電網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性。與普通的輸電線路相比較來講，高壓輸電線路具有以下特點：1）桿塔的高度與尺寸均比較大。因為桿塔高度較高，特別容易出現(xiàn)迎面先導現(xiàn)象，再加上尺寸大，暴露的面積過大，引雷半徑不斷增加；2）絕緣水平比較越高。高壓輸電線路絕緣子越不容易引起出現(xiàn)閃絡現(xiàn)象；3）線路運行期間電壓較高。輸電線路導線四周空氣特別容易產(chǎn)生離子波，對下行先導的發(fā)展產(chǎn)生較大影響。

2 雷電給高壓輸電線路帶來的影響

在電力系統(tǒng)中，高壓輸電線路屬于主動脈，需要連接用戶與變電站，線路運行狀態(tài)將給供電安全性和可靠性帶來直接影響。而高壓輸電線路通常在野外空曠區(qū)域架設，具有走線長、縱橫交錯等特點，遭遇雷雨天氣容易受到雷擊，導致線路出現(xiàn)保護跳閘情況，給電力系統(tǒng)安全運行帶來威脅［1］。在未采取防雷措施的情況下，雷電將直接對線路產(chǎn)生電擊，帶來嚴重直擊雷危害。如在桿塔被雷電擊中后，電流急劇提升，導致桿塔頂部與導線產(chǎn)生較大電位差，發(fā)生閃絡問題，無法與導線正常連通。在線路桿塔接地不良的情況下，與地面接觸電阻阻值增加，導致線路因雷擊產(chǎn)生過電壓問題，繼而引發(fā)線路故障。即便采取了防雷措施，在線路絕緣配置不足的情況下，線路也存在安全隱患。受雷云放電影響，輸電桿塔可能產(chǎn)生電壓，形成放電通道，造成絕緣線路擊穿。而高壓輸電線路的絕緣配置容易發(fā)生老化，隨著時間積累將面臨一定雷電危害。目前，高壓輸電線路常采用避雷線防雷，隔斷雷電與線路聯(lián)系，但在避雷線桿塔保護角度設計不合理時，避雷效果不佳。因此在多種因素影響下，高壓輸電線路容易遭受雷電威脅，不利于電力系統(tǒng)長期提供穩(wěn)定輸電服務。

3 高壓輸電線防雷的改進方法

3.1 避雷線的架設

架設避雷線是最基本的防雷措施，在高壓輸電線路當中，可以有效地防止雷擊直接打到導線上，對高壓輸電線路具有一定的保護作用。為了確保避雷線能夠起到更好的作用，可以將避雷線進行分流，降低通過桿塔和線路的雷電電流。還可以通過耦合作用，降低絕緣子中的電壓，使得絕緣子能夠更好地發(fā)揮作用。

3.2 降低桿塔接地電阻

對桿塔進行防雷錯失的改進，可以降低桿塔的接地電阻，使其允許更大的電流流入到大地，降低對線路的損害。在進行改進的時候，需要注意幾個問題，確保防雷措施的嚴謹性和可靠性。第一，在降低桿塔接地電阻之前，需要對其周圍的環(huán)境氣候等進行考察和分析，確定環(huán)境、氣候對線路的影響特點，才能有方向的進行改進。第二，需要在降低桿塔接地電阻之前對接地裝置的接觸效果進行測試，確保接觸方面的效果良好，才能促進接地裝置效果的提升。第三，需要加強接地裝置的施工質量，并進行監(jiān)督和管理，確保工程的質量問題，使最終投入運行的接地裝置是符合設計方案的。

3.3 在線路中裝設避雷器

在線路中裝飾避雷器，可以有效地降低直擊雷對線路扥損害。在裝設避雷器方面也需要進行綜合的考慮，將避雷器裝置在容易遭受雷擊的桿塔上，利用避雷器裝置的作用，將電流通過接地裝置傳導到大地當中，對電壓也起到了限制作用，保障了高壓輸電線路安全有效地進行運轉。

3.4 提高線路的絕緣性

提高線路的絕緣性，可以有效地提高線路的防雷效果，加強對線輪的檢查強度，發(fā)現(xiàn)絕緣子薄弱的部位，及時改進和完善，更換新的絕緣子。在日常的檢測工作中，及時處理絕緣子存在的污物等，確保其干凈整潔，保證自身值處于安全的狀態(tài)。

4 注意事項

大部分的高壓輸電線路經(jīng)過非生活區(qū)域，在廣西壯族自治區(qū)，由于地形較為復雜，春季與秋季特別容易出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象，如果高壓輸電線路被雷擊中，過高電壓容易被激起，出現(xiàn)輸電線路跳閘故障，降低電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。若高壓輸電線路設備絕緣性能比較差，在雷擊的同時，容易引發(fā)電流，造成嚴重的經(jīng)濟損失。故運維人員要采取科學的防雷措施。對于高壓輸電線路運維人員來講，要結合輸電線路運行情況，科學選擇防雷技術，提升電力網(wǎng)絡的穩(wěn)定性。

5 結語

為保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，需要加強高壓輸電線路這一重要電力傳輸載體的防雷管理。在實踐工作中，面對線路遭受的各種雷電威脅，還應加強線路防雷架設和防雷裝置選用，引進先進防雷技術消除雷擊給線路帶來的安全隱患，同時注重線路絕緣管理，通過綜合防雷保證線路能夠安全可靠運行，為電網(wǎng)健康發(fā)展提供保障。