浅谈输电线路防雷存在的问题及防护措施

李国龙　邱世善

摘要：近些年来，由于我国电网的规模不断扩大，因雷击而引起的输电线路运行故障问题越来越多，严重影响了输电线路及设备的安全运行，输电线路因为雷击造成的跳闸故障是影响供电安全的一个很大难题。所以，对输电线路的防雷保护并找到一些合理有效的输电线路防雷措施，是我国电力企业始终关注的重要问题。

关键词：输电线路；防雷；问题；措施

一、雷电对输电线路造成的危害

雷电对输电线路以及电网运行的安全造成的危害主要表现在：当雷电放射到输电线路上，就会使输电线路上的过电压升高，致使线路继电保护动作出现跳闸现象，严重的还会造成设备的损毁。而且，雷电会给输电线路带来很强的电流，会因为被雷电击中出现输电线路熔毁、导线熔断或者损毁的现象，较强电流产生的强大机械力还可能会导致输电线路杆塔等一些电力机械设备造成损伤。因为雷电击中给输电线路造成的灾害电力系统一般不能通过自身的能力自动进行恢复，进而导致电力设备的损坏，需要电力企业浪费很多人力和时间进行修复。雷电大多集中在夏季和春季两个季节，也正是人们集中生产的季节，如果此时输电线路出现中断就会给人们的生产生活带来很大的经济损失。雷电天气大多发生在环境比较恶劣的地区，这样就更加重了对输电线路维修的难度。另外，正常运行的输电线路会比不运行的输电线路受到雷击的发生率要高。所以有效地对输电线路进行防雷保护是十分必要的，可以避免很多电力安全事故的发生，并且对降低经济损失与提升电力系统的运行安全水平有非常重要的意义。

二、输电线路防雷保护存在的问题

1.不合理合成绝缘子的使用

普通型的合成绝缘子两端的压环较短且接了部分空气间隙，致使合成绝缘子的抗雷水平弱于同等安装高度的瓷绝缘子。供电部门为了减少合成绝缘子的维护及检测工作的量，主要采用的是普通的绝缘子，在多雷区主网线路中有很多这样的普通合成绝缘子。这种普通绝缘子的使用无法达到规定的标准，存在重大的安全隐患问题。

2.输电线路设计水平亟待提高

目前在进行输电线路设计时，由于设计水平的差异，再加之不同级别和地区在设计时缺乏有相关因素的考虑，从而导致设计存在较大的缺陷，特别是在设计信息的提供上，存在着较大的随意性，这样就导致一旦遇到雷电天气，则极易导致雷击跳闸事故的发生。

3.输电线路防雷基本工程没有做好

输电线路防雷基本工程包括输电线路、电线杆、变压器、接地防雷装置等工作。在我国很多地区输电线路中所用的杆子是水泥杆，水泥杆有时候会存在不导通的问题，进而会影响整条输电线路的防雷水平。在输电线杆塔的上下接地装置中，多是把塔杆内部的钢筋作为连接上下接地裝置的通道，从而降低了整条输电线路的防雷水平。除此之外，在我国有些地区，输电线路的接地体也存在着埋深不足、总长度不够的问题，这些因素会导致接地电阻过大，接地体容易被腐蚀等问题，进而影响输电线路的防雷工作，甚至出现雷电事故。

4.接地电阻普遍较高

接地电阻偏高给输电线路的安全运行造成了严重的威胁，成为了导致输电线路安全稳定运行的一个重大隐患。这主要是由于防雷接地装置设计不合规范，存在过多的人为因素；并且在多年的运行过程中没有得到有效的修缮和维护，腐蚀严重而导致的。

三、输电线路防雷保护及措施分析

1.力口强绝缘和采用不平衡绝缘方式

在雷电活动强烈地段、大跨越高杆塔及进线段，应增加绝缘子片数。因为这些地方落雷机会较多，塔顶电位高，感应过电压大，受绕击的概率也较大，通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线间的距离，达到加强绝缘的目的。随着同杆塔架设双回线路的不断出现，当普通的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。

2.采用消弧线圈接地方式

对于雷电活动强烈，接地电阻又难以降低的地区，可采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，绝大多数的单相闪络着雷接地故障能被消弧线圈所消除。而在两相或三相着雷时，雷击引起第一相导线闪络并不会造成跳闸，闪络后的导线相当于地线，增加了耦合作用，使未闪络相绝缘子串上的电压下降，从而提高了耐雷水平。

3.安装线路避雷器即使在全线架设避雷线，也不能完全排除雷击时导线上出现过电压的可能性。加装线路避雷器后，当高压输电线路遭受雷击时，雷电流一部分将从避雷线传入相邻杆塔，另一部分经杆塔入地。当雷电流超过一定阀值，避雷器动作加入分流，大部分雷电流将通过避雷器流入导线，传至相邻杆塔，雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。由于经由避雷器和导线分流的雷电流远大于经由避雷线分流的雷电流，这种耦合作用将拉高导线电位，使导线和杆（塔）顶之间的电位差小于绝缘子串50%的放电电压，绝缘子不会发生闪络。

4.加强雷电监测

雷击闪络中单相闪络机会最多，闪络地点也是一基杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或相隔几基闪络的。所以，故障巡查时，不能只查到一个故障点就结束故障巡视，而应把全区段查完。当线路发生雷击跳闸时，雷电定位系统能准确定位雷击杆塔，帮助巡线人员及时查找故障点，大大节省巡线人员的故障巡视时间，使线路及时恢复供电，确保线路的供电可靠性。同时，通过对雷电定位系统的统计分析，能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据，为做好防雷工作提供保证。

5.降低杆塔接地电阻

对于一般高度的杆塔，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的有效措施。土壤电阻率低的地区，应充分利用杆塔的自然接地电阻，采用与线路平行的地中伸长地线的办法可以因其与导线间的耦合作用而降低绝缘子串上的电压，从而提高线路的耐雷水平。

四、结语

综上所述，因为雷击对于输电线路的损害太大，所以对输电线路的防雷保护措施应当作为我们维护输电线路运行的重中之重。在选择运用哪种输电线路的防雷措施时，应当全面考虑输电线路的系统运行模式、线路的重要程度、输电线路经过区域雷电活动的频率、强弱和地形地貌特征、以及输电线路经过地区土壤电阻率高低等情况，结合输电线路经过地区原有的线路运行经验，经过对技术、经济等方面的比较，因地制宜地对输电线路采取科学合理的防雷保护措施，尽量降低雷电给输电线路带来的损害，保证输电线路的安全稳定运行。