高压输电线路雷电防护对策的探讨
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇高压输电线路雷电防护对策的探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
【摘 要】我国地处温带，雷电活动比较频繁且强烈，而高压输电线路要跨越不同地理环境和气象条件的很多区域，其遭受雷击的几率较高。电网技术高速发展的今天，高压输电线路的雷电防护已经成为影响电力安全运行的重要因素，因此需要采取综合防护的措施，才能将雷击灾害降至最低。
【关键词】高压输电线路；雷击；雷电防护
随着国民经济的迅速发展，各行各业对电能的需求与日俱增，虽然发电形式有风力发电、水力发电、火力发电和太阳能发电等多种形式，但是无论采取何种形式发电，都需要通过高压输电将电能输送出去。目前我国高压输电线路的分布非常广泛，其途经的地域复杂且差异较大，导致高压输电线路在某些地区非常容易受到雷电袭击，引发停电事故而影响到人们的生活和生命，因此探讨如何提高高压输电线路的耐雷水平就显得非常重要。
1、高压输电线路遭受雷击的原因
导致高压输电线路遭受雷击的原因比较复杂，但可以归纳为以下几点：（1）高压输电线路比较密集。以东莞为例，在2465平方公里的面积内却有3115.29公里共442回线路，如此大的线路密度，极大地增加了高压输电线路被击中的机率；（2）雷电活动的复杂性、随机性和频发性。目前对雷电的观测技术还存在较大的局限性，线路遭受雷击的技术参数根本无法准确测量和捕捉，甚至对每次线路遭受雷击故障的闪络类型都很难准确区分；（3）高压输电线路自身设计的缺陷。早期建设的高压输电线路防雷水平较低，且因为防污的需要，合成绝缘子大规模应用于高压输电线路，但合成绝缘子伞裙直径小，有效干弧距离比同高度的瓷或玻璃绝缘子串短，耐雷水平相对较低，容易增加雷击放电机率。
2、高压输电线路雷电防护对策的分析
2.1合理选择高压输电线路的路径
在某些地区，高压输电线路会非常容易遭受雷击，如果在确定高压输电线路的路径时能够有意避开雷击高压区，或者是加强这些地区高压输电线路的防雷措施，那么就可以极大地提高气耐雷水平。一般说来，易击区主要是以下地段：（1）雷暴走廊，如顺风的河谷、顺风的峡谷和山区风口等；（2）四周都是山丘的潮湿盆地，如铁塔周围有水库、鱼塘、沼泽地或灌木，附近又有蜿蜒起伏的山丘等处；（3）地下有导电性矿的地面和低位较高处；（4）土壤电阻率有突变的地带，如稻田和山坡的交界处、地质断层地带、岩石与土壤的交界处、岩石山脚下有小河的山谷等地；（5）土壤电阻率差别不大（如有良好土层和植被的山丘）时，突出的山顶或山的向阳坡等地。
2.2架设避雷线
架设避雷线是高压输电线路雷电防护的最基本措施，旨在当雷电直击高压输电线路时，通过分流一部分雷电流来降低流入杆塔的雷电流和导线上的感应过电压。在实际操作中，为了提高避雷线对高压输电线路的保护作用，保证雷电不致绕过避雷线而直接击中导线，应该减小绕击率，并且避雷线对边导线的保护角宜在20～30°。一般说来，输电线路的电压越高，那么采用避雷线的效果愈好，当输电线路电压等级逐渐下降时，架设避雷线的效果会逐渐减弱。
2.3装设自动重合闸
自动重合闸对于提高瞬时性故障时供电的连续性、双侧电源线路系统并列运行的稳定性，以及纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸，都显得十分重要。作为高压输电线路雷电防护的重要措施，装设自动重合闸能够使得雷电直击高压输电线路时所造成的闪络和工频电弧在线路跳闸后迅速去电离，通过确保线路绝缘的完整性来降低线路雷击所造成的停电事故。在高压输电线路的安全和稳定运行中，装设自动重合闸发挥着举足轻重的作用，但是巡检人员要加强对瞬时故障的巡查和分析，一旦发现瞬时故障要及时进行处理，防止故障的蔓延和扩大。
2.4采用消弧线圈接地方式
在多雷地区，或接地电阻难以降低的地区，经常采用中性点经消弧线圈接地的方式，这样做可以使消弧线圈消除单相雷击闪络接地故障。而有两相或三相遭受雷击时，雷击第一相后的导线相当于地线，从而增加了耦合作用，提高了耐雷水平，通过此种方式可有效降低雷击建弧率和雷击跳闸率，提高电网的供电可靠性。
2.5安装线路避雷器
虽然架设避雷线能够提高高压输电线路的雷电防护水平，但是即使在全线架设避雷线，也难以完全排除在导线上出现过电压的可能性，此时可以通过安装线路避雷器来为雷电流提供一个低阻抗的通路，从而限制电压的升高。当高压输电线路安装线路避雷器后，雷电直击高压输电线路会使得一部分雷电流从避雷器传入相邻铁塔，而另外一部分雷电流经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。
线路避雷器的投资比较大，因此其安装地点必须充分根据高压输电线路的具体运行状况，并综合线路铁塔的各种参数来进行确定。一般说来，线路避雷器应该优先安装在下列铁塔：水电站升压站出口线路接地电阻大的铁塔；山区线路易击段易击点的铁塔；大跨越高铁塔；山区线路铁塔接地电阻超过100Ω且容易发生过闪络的铁塔；多雷区双回路线路易击段易击点的一回线路。
2.6降低铁塔接地电阻
避雷线和塔脚电阻相配合，在雷击时能够起到大幅度降压的作用，因此对于高压输电线路的混凝土杆或者是铁塔线路，是一种很有效的防雷措施。目前降低铁塔接地电阻的主要措施有以下几种：（1）使用接地电阻降阻剂。对于小面积的集中接地和小型接地网，在接地极周围敷设降阻剂后，可以增大接地极外形尺寸，降低与周围大地介质间的接触电阻；（2）使用爆破接地技术。通过爆破制裂，再用压力机将电阻率材料压入爆破裂隙中，可以极大地改善大范围内的土壤导电性能；（3）使用多支外引式接地装置。当接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊时，可以使用多支外引式接地装置，不过外引式接地极长度不宜超过100m；（4）采用伸长水平接地体。当水平接地体的长度增加时，电感的影响会增大，从而使冲击系数增大，不过当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。一般说来，土壤电阻率为500Ωm时，接地体的有效长度为45～55m；土壤电阻率为1000Ωm时，接地体的有效长度为45～55m；土壤电阻率为2000Ωm时，接地体的有效长度为60～80m。
3、小结
在确定高压输电线路的雷电防护对策时，要对高压输电线路的重要程度、线路所经过地区的雷电活动强弱、系统运行方式、土壤电阻率和地形地貌等进行考虑，再结合技术经济比较，采取合理可行的雷电防护对策。
参考文献
[1]程学启，杨春雷，咸日常.线路避雷器在输电线路防雷中的应用[J].中国电力，1999（8）.
[2]梁华贵，陈徽.高压输电线路防雷措施探析[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011，16（3）.
[3]夏春，刘欢，曾元耀.高压输电线路防雷的探讨[J].中国新技术新产品，2011（4）.
作者简介
颜世明（1975年2月-），男，本科，籍贯：四川威远，工程师，研究方向为输变电设计。