关于架空输电线路有效防雷措施的探讨

邓益民（国网浙江省电力公司培训中心,浙江　建德　311600）

关于架空输电线路有效防雷措施的探讨

邓益民
（国网浙江省电力公司培训中心,浙江建德311600）

架空输电线路主要由接地装置、绝缘子串、杆塔、架空地线以及导线等部分组成，在我国电力系统中承担着传输电能的重任。架空输电线路在长期的运行过程中，很容易遭受雷击故障，造成大范围的停电事故，严重影响人们的正常用电和电力系统的安全稳定运行，因此必须采取有效的防雷措施，提高架空输电线路的安全性和稳定性。本文分析了架空输电线路雷击跳闸故障，阐述了架空输电线路的有效防雷措施。

架空输电线路；防雷措施

由于架空输电线路长时间暴露在自然环境中，很容易受到外界自然因素的损害和影响。一旦架空输电线路遭受雷击，会严重影响整个线路的安全供电，因此相关电力部门应高度重视雷击危害，有针对性的采取措施，防止架空输电线路发生雷击跳闸，保障电网的供电可靠性和稳定性。

1　架空输电线路雷击跳闸故障分析

雷击活动、地形地貌、接地电阻、绝缘强度、线路塔型等因素和架空输电线路雷击跳闸有着直接的关系。在架空输电线路的运行过程中，一旦架空输电线路遭受雷击，大量的雷电电流会通过架空输电线路流入大地，大量的雷电电流使输电线路电压大幅度升高，降低输电线路的绝缘性能，损害架空输电线路的电力设备，并且容易发生闪络现象，导致架空输电线路跳闸和大范围停电事故。

架空输电线路从电厂将电能输送到电力终端，在这个过程中需要面对各种复杂的气候、地质和地形条件，根据相关数据统计，70%以上的架空输电线路雷击事故都发生山区。并且雷击事故还和架空输电线杆塔的位置、高度和地面坡度有着直接的关系[1]，杆塔高度越高，电感越大，雷击电流流过输电线路的电压幅值越高，当架空输电线杆塔沿着山坡架设时，雷电绕击次数明显增多。架空输电线路发生雷击跳闸主要有两种表现形式：直接雷击形式和绕击雷或感应雷击形式。直接雷击是指架空输电线路的杆塔或者线路直接被雷电击中，导致架空输电线路发生雷击跳闸故障；绕击雷或感应雷击是指当雷击在架空输电线路杆塔或者附件地面时，在电磁感应的作用下，雷电绕过避雷装置冲击输电线路，引起架空输电线路发生雷击跳闸故障。

2　架空输电线路的有效防雷措施

2.1架设避雷器

在架空输电线路上架设避雷器，当雷电击中输电线路时，避雷器可将一部分雷电流转移到相邻杆塔流入大地，如果雷电流较大，避雷器还可以加入分流动作，使大量雷电流先经过避雷器再流入杆塔引导地下。雷电流在流过输电线路和避雷线时，受到输电线路电磁感应的影响，在避雷线和导线上会产生耦合分量，从而提高输电线路的导线点位，使绝缘子的闪络电压大于塔顶和导线的电位差，这样可避免输电线路发生闪络，减少架空输电线路的雷击跳闸故障。

2.2架设避雷线

在架空输电线路中架设避雷线，可有效防止输电线路直接遭受雷击，减少流经输电线路的雷击电流，发挥输电线路的屏蔽和耦合作用，降低雷击输电线路时绝缘子串的电压，降低输电线路的感应电压，提高输电线路的安全性。通常情况下，输电线路的电压越高，通过架设避雷线防止雷击跳闸的效果越好，通过合理控制保护角，可发挥良好的避雷效果。例如，对500kV输电线路架设避雷线，设置20度左右的保护角[2]，可有效减少500kV输电线路的雷击跳闸次数。另外，架空输电线路想要减少雷击跳闸事故，应设置角度较小的保护角，适当增加输电线路的杆塔高度，并且在架设避雷线时还要适当控制避雷线的位置和相邻之间的距离，从而提高输电线路的安全性。

2.3降低杆塔接地电阻

降低杆塔接地电阻是一种非常有效并且直接的防雷措施，如果杆塔接地电阻较大，输电线路在遭受雷击时，杆塔顶部电位过高，容易对输电线路产生雷电反击。对于土壤电阻率较低的岩石、高山等区域，架空输电线路要充分利用拉线或者杆塔基础等接地方式，降低输电线路的接地电阻；在土壤电阻率较高的区域，架空输电线路可采用物理接地、混合接地、外引接地、连续伸长接地、放射接地等多种方式，降低输电线路的接地电阻。同时，可以适当加长输电线路的接地极，在架空输电线路经常发生雷击跳闸的位置，增设耦合地线，充分发挥其耦合作用和分流作用[3]，最大程度地降低输电线路杆塔位置的接地电阻，提高输电线路的安全性。另外，可以在架空输电线路的杆塔位置适当添加降阻剂，降阻剂可快速融入土壤中，扩大地面土壤分散电流的范围，减小杆塔位置的接地电阻，降阻剂可广泛的应用在一些山区的岩石地段和土壤电阻率较高的位置。

2.4提高输电线路绝缘水平

绝缘子的性能对于架空输电线路的防雷水平有着直接的影响，电力部门应加强对绝缘子的质量检测和管理，严禁使用劣质的绝缘子，对于输电线路上的绝缘子，按照架空输电线路运行规范，定期检测绝缘子性能，统计输电线路中所有劣化的绝缘子，及时更换不合格的绝缘子，对于频发雷击事故的地区，可适当增加输电线路的绝缘配合，提高架空输电线路的耐雷水平。

2.5安装自动重合闸保护装置

在架空输电线路上安装自动重合闸保护装置，这也是一种常见的防雷设计。安装上之后，即使输电线路发生雷击跳闸，自动重合闸保护装置可以在雷电闪络之后自动进行重合，快速恢复输电线路的绝缘性能。因此在架空输电线路上安装自动重合闸保护装置，可以有效降低输电线路发生雷击故障，缩短雷击跳闸故障时间，提高输电线路的安全性和稳定性。

3　结束语

针对架空输电线路的雷击故障，在规划设计架空输电线路时，应充分考虑架空输电线路所在区域的土壤电阻率、地形地貌、雷电天气等情况，采取科学合理的防雷措施，有针对性的提高架空输电线路的耐雷水平，保障输电线路的供电安全，推动我国电力系统快速发展。

[1]王益军.深圳电网高压输电线路综合防雷措施探讨及其雷电定位系统的应用[D].河海大学,2006.

[2]何泽斌.避雷器在架空输电线路上的应用研究[D].华南理工大学,2010.

[3]邱雪花.线路避雷器在输电线路中的应用与研究[D].广东工业大学,2007.

[4]林峰.在运架空输电线路雷害综合治理方案研究[D].福州大学,2009.

邓益民（1983-），男，湖北黄梅人，学士，研究方向：输配电线路。