论输电线路防雷保护及新方式

关鑫

摘要：近年来，在我国广大地区，配网线路防雷性能薄弱，配电线路接线形式多样，线路地处环境复杂，针对不同外界环境、杆塔结构等条件下的配电线路防雷措施技术水平参差不齐。随着防雷设备厂家的技术进步，防雷装置的种类和安装方式也多种多样，各种防雷措施缺乏针对性及经济技术指标的 合理评价，其雷电防护效果并未得到充分发挥，雷击引起的线路跳闸事故日渐增多。

关键词：输电线路;防雷保护;新方式

引言

在电网运行中，雷电是导致电网故障主要自然因素，而且输电线路有着较长里程，作为电力空中运输通道，更易因雷击而触发保护跳闸，严重破坏供电可靠性，同时变电站内设备也会受到雷电的损害，因此，供电企业应意识到防雷防护的重要性，有效降低雷电对输变电设备运行安全的影响。

1自然界雷电概述

雷电是自然界常见的集声、光、电为一体的现象，往往伴有闪电和雷鸣而出现，对人类的活动有重大影响，能够产生有机物质孕育农作物，还可以补充大气中电离层的电荷，防止太阳和宇宙中的射线进入地球表面，但是雷电也是导致高压输配电线路故障的重要因素。当输配电线路被雷电击中时，会产生泄入大地的雷电流，引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应，从而影响输配电线路的正常运行。雷电作为一种特殊电脉冲波，产生时会伴随着强大的脉冲磁场，其中直击雷和感应雷这两种雷电形式对输配电线路的危害尤为严重。直击雷能够在很短的时间内放出大量的电荷，会对设施和设备造成直接破坏，破坏能力十分巨大。而感应雷分为电磁感应雷和静电感应雷，雷电放电时，雷电流在附近空间中剧烈变化而产生强磁场可以引起电磁感应雷，若不能及时引入地下，极可能发生安全事故;架空线路的导线被积云所感应上大量电荷生成静电感应雷，使电压倍增，影响输配电线路。

2输电线路防雷保护及新方式

2.1合理配置避雷器

为降低线路雷电侵入波的影响，避雷器是最为常见的措施，可显著提高站内设备抗雷电干扰的能力，然而其对于安装环境有要求，要严格依据有关电力设施安装规定进行布置，起到分摊雷电冲击电流的作用。避雷器经多年发展也有很大改善，从最先的阀型避雷器到氧化物避雷器，抗雷击性能得到显著的改善，并且氧化物避雷器已逐渐普及，但也要注意避雷器设备的合理规划和安装设计，与站内电气设备相配合，尽可能的确保其避雷效果。

2.2提高设备风险管控能力

供电企业要提高对变电运行故障的重视，切实提高对变配电设备的管控能力，加强设备运维，特别关注故障频发设备。还要引入设备风险评估机制，对于潜在的故障风险要提早预防。同时，应重视设备运维人员素质提升，加强新设备学习，强化业务培训，这样才能使变电运行有更安全的保障。

2.3降低接地电阻防雷

降低接地电阻是对输配电线路杆塔非常有效的一种防雷方式，能够以非常有效的方式降低杆塔顶部的电位。当雷直击杆塔时，不会因为杆塔塔顶电位太高造成输配电线路的绝缘子被击穿而引起过电压跳闸故障。因此线路的接地电阻的大小间接反映了输配电线路的防雷能力。一般降低接地电阻的方法有三种：采用降阻剂、采用爆破接地技术和增大接地面积，其中降阻剂虽然呈偏碱性能够很好的保护接地体，但是还是会一定程度上腐蚀接地电阻，因此只能适用于短时间使用。想要长期降低接地电阻，现在常使用后两种方法。采用爆破接地技术进行防雷，主要是改良土壤，向爆破后的土壤里加入降电阻率材料，从而降低接地土壤的电阻率达到降低接地电阻的效果，提高防雷能力。而增加接地面积是最常用的降低接地电阻的措施，接地面积越大而接地电阻就越小，但是接地面积越大，所采用的接地材料也越多，因此耗财也更多，但是这种措施能够满足长期使用，后期维护也更容易。

2.4提升配电设备的防雷质量

变压器的防雷保护工作可通过将低压避雷器安装在低压位置，实现和高压侧避雷器、低压侧中性点、变压器外壳等设施的接地工作。一般的接地电阻值大小为容量100kVA范围，而接地电阻值要严格控制在4Ω范围内。针对柱上开关的防雷保护工作，可通过在开关、刀闸两侧实现避雷器的安装，从而提高防雷质量。针对电缆分支箱的防雷保护工作，可通过抑制感应雷过电压来避免被雷电击中的风险。目前，这种防雷措施比较适用于10kV电缆化的环网供电系统。常见的处理方法是采用避雷器，还要注意严格选择避雷器保护点的工作范围。第一，在环网回路的所有单元中都必须严格安装避雷器，因为该位置的避雷器数量较多，受局限性影响，不仅不利于造价控制，也在一定程度上影响系统的运行可靠性。第二，趋于选择性地在环网单元中安装避雷器。这一环节必须严格执行规范要求，并根据电网的实际情况选择合理的避雷器安装措施。一旦在环网回路中存在一段架空线路，此时要将避雷器安装在架空线路两侧位置的环网单元中。无间隙金属氧化物避雷器的优势主要体现在免维护，且具有防爆脱离的性能，是目前技术指征较理想的避雷器。

2.5采用绝缘避雷线防雷

安装避雷线是防雷措施中对抗雷击的直接有效的一种措施，因为避雷线一般直接接地，能够有效保护输配电线路不被雷直击中，除此之外还能够有效降低雷击产生的过电压，就算是被雷直击中也不用担心雷击产生的过电压会造成跳闸故障。避雷线与输配电线路还具有耦合作用，因此还能够增大耦合系数确保输配电线路的耦合作用，达到防雷效果。除常见的避雷线防雷措施，还有种避雷线通过绝缘子串再与输配电线路相连接，达到避雷线绝缘，从而更加有效的保障了输配电线路的正常运行。一般情况下，普通避雷线到三相导线的距离是不一样的，因此产生的互感也就不一样，若避雷线直接接地，互感产生的电流就会直接进入大地造成电能损耗;若将避雷线通过绝缘子串与大地保持一种相对的绝缘状态，此时就不会产生感应电流，也就不会产生能耗或能耗较小。

2.6变电站进线段保护

变电站进线段保护的目的是防止进入变电站的架空线路在近处遭受直接雷击，并对由远方输入的雷电波通过避雷器或电缆线路、串联电抗器等将其过电压数值限制到一个对电气设备没有危险的较小数值。对于变电站来说，凡正常处于分闸状态的高压进出线，必须在断路器的断口外侧加装避雷器或保护间隙。而对于配电线路，如果线路上有正常处于分闸状态的分段开关，在开关两侧也都应装设避雷器或防雷间隙。如果进线电缆段不超过50m，则电缆末端可不装避雷器;进线电缆段超过50m，且进线电缆段的断路器在雷季经常断路运行，则电缆末端應经保护器或保护间隙接地。连接进线电缆段的1km架空线路也应装设避雷线。

结语

随着科技发展，生产和生活用电量越来越大，电能已经成为不可缺少的资源之一，如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。在电力输送过程中，如何防雷显得十分重要，防雷击新技术的研究已经取得了很大的发展，线路防雷的保护措施会越来越多。在实际应用中，输电线路的防雷保护是一个系统工程，需要因地制宜，根据不同区域的地形地貌和气候特点，合理地选择防雷保护措施。

参考文献

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