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摘要：目前，我国输电线路主要分布在旷野地区，且纵横交错，很容易受自然环境影响，其中雷电天气造成的破坏尤为严重。输电线路雷害事故占目前输电线路故障发生总数的一半左右，并且仍存在逐年递增趋势，为考虑输电线路运行的安全问题，必须要找出可以有效避免此类事故发生的防雷措施。本文通过实际运行经验，首先解析输电线路的雷害原因，再有针对性的提出有效防雷保护措施，以保证电网供电的安全。
关键词：输电线路；雷害原因解析；防雷措施
引言
输电线路的长度一般为数十公里甚至更长，分布面也广，其杆塔一般高出地面20m以上，而且一般设置在旷野地区或者高山处，很容易受雷电影响，根据运行经验统计输电线路故障跳闸一半以上是由雷击跳闸引起的。近年来，随着自然环境不断被破坏，每年雷暴日的数量在不断增加，使得输电线路的安全隐患也越来越多，越来越严重。为改变现状，应首先确定引起输电线路雷害故障的雷击性质，对其雷害原因进行细致的分析，并采取可靠有效的防雷保护措施，以保证电网设备的安全。
1雷电对输电线路的危害
雷电是一种自然现象，它一般发生在雷雨季节。所以，依据我国的季节特性，夏季最容易发生雷电事故。有一个常识是，雷电很容易发生在高层建筑或建筑物的尖端上。事实上，输电线路经常被雷电损坏。雷电对输电线路的危害主要体现在三个方面。首先是当雷电发生时，伴随着严重的高热效应。因此，当雷击在输电线路上时，它将瞬间产生甚至高达数十万的大电流。这个高电流值将使输电线路温度上升到很高的值。当达到金属熔点时，输电线路中的金属线将熔化，甚至导致输电线路杆塔的坍塌，这对输电线路来说显然是致命的，并且直接导致电力系统的经济损失。第二个方面是雷电现象将产生高压效应。雷电的电压值可以达到100000伏以上。当在输电线路上发生雷击时，这种高电压会直接导致输电线路短路，跳闸甚至烧毁变压器。这对电气设备和金属线的损坏非常大。最严重的情况是能够产生火灾甚至爆炸，威胁人生和财产安全。第三方面，伴随着雷电现象的发生是电磁感应现象。这些电磁感应会使输电线路形成电磁场，间接导致传电流的增加，伴随着高热效应，对输电线路造成无法修复的危害。因此，在输电线路中应用防雷技术是非常必要的。
2输电线路的防雷措施
为有效实施输电线路的防雷措施，首先应结合电网系统的发展，强化其防雷设计，以提高输电线路的防雷性能，促使雷击跳闸率的降低。除了确定输电线路的运行方式外，输电线路架设地区的雷电活跃强度、土壤电阻率以及地形地貌特征等自然环境因素也需要被考虑，通过比较模拟数据，以及纵观国内外多年经验，找出最有效可靠的输电线路防雷保护措施。经研究证实，以下几项防雷措施都能有效的解决输电线路雷害问题：
2.1装设避雷线
高压输电线路防雷的基本措施之一就是装设避雷线，这样不仅可以防止雷电直接击中导线，产生具有破坏性的过电压威胁输电线路的安全运行，避雷线还可以将雷电接引进入大地，而保证输电线路不被雷电流造成的过电压破坏。同时避雷线最重要的部分就是其保护角的设置，必须要根据规范的防雷措施设计避雷线保护角，还要考虑山坡地区对保护角的影响，防止因避雷线的不规范装置，导致线路闪络次数的增多，从而影响电网运行的安全可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于避雷线的引流功能，其实施过程是由于接地电阻的不同，使得杆塔顶部电位的差异，当雷电波在避雷线中传输时，因为线路的耦合作用很容易感应出另一个行波，但是这类行波和杆塔顶部电位不同而造成的过电压比雷电直击时造成的过电压小很多，这样就可以保护输电线路不受雷电高压破坏。通过各类模拟实验可以得出，对于单回路，330kV及以下线路的保护角不宜大于15°，500kV～750kV线路的保护角不宜大于10°，对于同塔双回或多回路，110kV线路的保护角不宜大于10°，220kV及以上线路的保护角不宜大于0°。
2.2正确选择绝缘配合
在送电线路中，绝缘配合要综合考虑电气设备所能承受的电压、绝缘的耐受性和保护装置的特性等，合理确定设备的绝缘水平，有效降低因为绝缘造成的事故损失，使设备的维修及造价能够保证效益最大化。选择绝缘子串片数时，应做到：有充足的破坏强度；对电气有一定的绝缘强度；能够承受过电压；在特定情况下，0-2级污秽区域中应用优质瓷质或玻璃绝缘子，3-4级应用复合绝缘子。选择塔头绝缘时，主要由大气状态及绝缘子串与空气间隙之间的放电电压。这是因为电压受空气密度和湿度的影响，放电电压会由于空气密度与湿度的增加而随之升高。在80%以上湿度时，绝缘的表面会出现闪络的现象。
2.3在线路上安装避雷器
应用高压送电的线路避雷器。因为避雷器的安装造成杆塔与导线之间的电位差高于避雷器电压时，避雷器就会起到分流作用，确保绝缘子不出现闪络。在雷击跳闸频繁的送电线路中进行选择性的安装避雷器。线路避雷器主要有：（1）无间隙型。避雷器直接连接导线，它延续了电站型避雷器，具备可靠的吸收冲击能量，没有放电延时、串联间隙在运行过程中的电压及操作电压不动作，避雷器处在完全不带电状态，清除电气老化的问题；串联间隙上下电极呈现垂直状态，稳定放电和极小分散性的优点。（2）带串联间隙型，导线借助空气间隙连接避雷器，在雷电流的作用下才经受工频电压作用，具备运行时间长及可靠性高等优势。通常应用带串联间隙型，因为间隙具备隔离作用，避雷器不用承受运行电压，不用考虑长期运行电压中出现的老化问题，且避雷器的故障不会影响线路正常运行。
2.4降低杆塔的接地电阻
杆塔的接地电阻加大的原因有：（1）接地体被腐蚀，尤其是山区中的酸性土壤或风化土壤，很容易出现电化学和吸氧的腐蚀，容易被腐蚀的是接地引下线和水平接地体之间的连接点。（2）在山坡坡带因为雨水冲刷造成水土流失而使线路与大地失去接触。（3）外力的破坏，杆塔的接地体或接地引下线被盗及受外力破坏。送电线路接地电阻和耐雷水平成反比，结合杆塔土壤的电阻率实际情况，尽最大可能使杆塔接地电阻降低，这是最经济有效的提升线路耐雷水平的措施。具体措施为：首先，重新测试线路测试中不合格的杆塔接地电阻，并对土壤中的电阻率进行测试。其次，开挖检查不合格的杆塔放射线，重现敷设并焊接杆塔接地线。最后，对敷设接地电阻不合格杆塔应用降阻模块实行改造。
2.5加强监测工作
应用雷电定位系统，能够在送电线路受到雷击过程中更好的确定故障地地点，来帮助工作人员及时的解决维修问题，同时减低工作强度及时间。及时恢复供电确保了送电线路的正常运行。同时为分析雷电事故、雷电规律及特点等提供了准确的数据。为送电线路的防雷措施实施奠定良好开端及保证。
结语
输电线路作为保障电力正常供应的基本需求，其安全性对于我们的生活和工作都有重要意义。雷害问题是影响输电线路安全运行的主要原因，但是因为雷击属于自然环境因素，具有不同程度的随机性，为降低雷害事故的发生概率，在开始设计输电线路时，就需要考虑到其周边环境雷电活动情况，同时结合地理位置加强防雷保护措施，以保证输电线路的安全平稳运行。为将雷击事故后果减小至最低，必须要找到最适合该地区输电线路的防雷措施，并且通过各部门的合作完善线路的运维工作。
参考文献:
[1]李艳秀.送电线路运行中的防雷措施[J].建材发展导向（下）,2017(01).
[2]宋延，王震，樊凡.山区220kV架空线路雷害及防雷措施[J].电力科学与工程，2014（5）：41~45.
论文作者:陈殷毅
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/12
标签：线路论文; 雷电论文; 杆塔论文; 防雷论文; 避雷器论文; 雷害论文; 避雷线论文; 《防护工程》2019年第5期论文;