关于输电线路综合防雷措施技术的探究

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【摘 要】输电线路所处的特殊环境，要求其具备较高的防雷性能，以保障电力系统的运行安全以及电力用户的正常用电。有效的输电线路综合防雷措施有利于提升输电线路的经济性，降低电力系统运行维护费用。雷电活动具有极大的不确定性，如何针对区域内的雷电活动，提升输电线路的防雷性能，同时降低成本造价成为十分重要的研究课题。文章从经济性角度出发，分析输电线路的综合防雷技术。

【关键词】输电线路；防雷；技术；分析；探讨

输电线路是电力系统重要组成部分，也是电网的基础组成部分。输电线路的安全性、稳定性对于电力系统的高效运行具有重要作用。输电线路走廊环境复杂，跨区域自然条件多变，雷击事故频繁发生，严重威胁地区的用电安全。尤其是在经济发达地区，因输电线路雷击所引起的经济损失尤为惨重。因此，针对输电线路综合防雷技术开展分析与研究具有重要的现实意义。

1 输电线路防雷措施建设存在的问题

1.1 较高的土壤电阻率

很多输电线路建设在山区，并具有较长的线路跨度，环境十分复杂。按照相关规定，要求杆塔接地电阻值不应该大于30Ω。但是由于土壤电阻率较高，通过多种措施降低电阻值的难度比较大，虽然在建设过程中，投入了大量资金加以改进，但是实际效果与设计效果仍然存在很大差距。

1.2 复杂的地形条件

由于输电线路复杂的建设环境，线路的高差与档距在很大程度上受地形上复杂的因素影响，产生了线路保护角过大，较差的屏蔽效果，也进一步增加了雷击线路的概率。并且，对于已经投入运营的线路铁塔，在防雷结构改造上较为困难。

1.3 雷害认识不到位

在采取输电线路避雷措施时，对于雷害认识不到位，雷害特点分析不够，导致在避雷器的应用过程中，出现较大的偏差，并且，在安装避雷器时，存在一定的随意性与盲目性。在很多输电线路的建设中，避雷器在选点时不合适，达不到防雷设计要求。

2 雷击跳闸机理分析

2.1 输电线路绕击成因

输电线路绕击原因受各种因素影响，其主要问题是雷电与输电线路避雷针之间对于边导线保护角的确认，输电线路杆塔高度以及输电线路所处区域的地形、地貌等多种因素。根据相关数据统计，杆塔输电线路与平地输电线路在绕击率上相比，前者要高于后者。其重要原因在于山区地形较为复杂，在布置山区的输电线路是，无法像在平地输电线路建设中一样，保持输电线路上的匀称。并且，在出现较大的高差档距时，地形的影响无法避免。

2.2 输电线路反击成因

当雷电电流击中输电线路塔体时，塔体本身的电位由于受到雷击作用而持续增加。并且，当雷电电流持续增加，导致单线与杆塔之间发生了闪络。这种闪络就是输电线路发生的反击闪络。

2.3 接地装置影响因素分析

在整个输电线路中，接地装置的防雷设计占据着重要位置，接地装置也就是说接地引下线以及接地体的总称。输电线路接地电阻主要是保证雷击电流可以流入大地，从而降低输电线路由于雷电所导致的停电或者是跳闸现象，进而提升输电线路本身的安全性以及可靠性。当ρ

3 输电线路综合防雷具体措施分析

3.1 减小避雷线的保护角

减小避雷线的保护角在输电线路的防雷措施中较常应用到，其主要是利用减小避雷线的保护角，进而提升避雷线对导线的屏蔽性能，从而减小导线受绕击概率，并降低输电线路绕击跳闸率的输电下路防雷技术。其主要应用可以分为三种，分别是：第一，保持避雷线的高度不变，也就是说保持杆塔的结构高度不变，在输电线路的建设过程中，通过增加绝缘子片数，进而降低导线挂线点方高度减小保护角；第二，将避雷线与导线的高度报纸不变，减少它们之间的水平侧向距离，进而减小保护角；第三，维持导线高度不发生变化，增加避雷线高度以减小保护角。减小避雷线保护角在新老线路防雷改造中都能够得到应用。但是，针对老线路的改造相对繁琐，施工周期相对较长，总体不具备较好的经济性。在新输电线路中，只需要对杆塔重新设计即可，不需要对线路重新改造。

3.2 线路避雷器的应用

线路避雷器技术利用在输电线路上安装线路避雷器装置，使其与线路绝缘子串并联，从而实现输电线路的绕击以及反击耐雷水平的提升。线路避雷器技术的应用，能够有效保护绝缘子不闪络，进而是雷击跳闸率进一步得到降低的防雷技术。线路避雷器技术的应用，可以有效提升安装处线路断的绕击以及反击耐雷水平，减少线路的非计划停电时间，进而提升电力系统供电的可靠性。相对于其他输电线路防雷技术，线路避雷器本身具有保护原理优越，装置运行效果明显。但是，线路避雷器也具有一定的缺陷，只能保护该杆塔两侧的档距。同时，如果在线路上安装数量较多的线路避雷器，其成本造价就相对要高，经济性较差。因此，在输电线路建设中，采取防雷技术时，要充分考虑成本造价以及所在区域地形等多方面因素，科学、合理选择线路避雷器。

3.3 降低杆塔接地电阻

降低杆塔冲击接地电阻，进而有效提升输电线路本身反击耐雷水平，从而发挥输电线路作用的防雷技术称之为降低杆塔接地电阻技术。传统的降低杆塔接地电阻技术可以分为两个部分，分别是物理降阻以及化学降阻。物理降阻主要包括延长接地电阻、利用复合接地体、深埋接地电极等多种措施。化学降阻主要是将接地电极周围采取敷设降阻剂，从而减低土壤电阻率，起到降低接地电阻的目的。根据当地基本状况，综合考虑各种情况后，选择合适的防雷技术，例如，在土壤电阻率相对较低的平原地区，按照设计常规设计，接地电阻值就能够达到设计要求。但是针对于山区以及高土壤电阻率地形较为复杂的地区，就需要设计人员通过研究与实践，提升降低杆塔接地电阻的应用效力。

3.4 架设耦合地线

在输电线路的建设过程中，降低杆塔接地电阻实施较为困难的情况下，在导线下方架设一条接地线路，从而有效提升线路的反击耐雷水平，进而降低反击跳闸率的防雷技术，称之为架设耦合地线技术，其通常应用在接地电阻较高的线路。架设耦合线可以分为两类，分别是直挂式耦合地线、侧面耦合地线。耦合地线通过增加导线以及地线之间的耦合作用，进而在强对流天气中，雷击塔顶能够在导线上产生更高的感应电压，降低绝缘子串承受的冲击电压。同时，耦合对杆塔的分流系数也起到了降低作用，尤其是在接地电阻值相对较高时，可以将雷电电流较易通过邻近杆塔的接地装置散流，进而有效减低塔顶电位。另外，架设在线路两旁的耦合地线处于导线的两侧位置，对地线的屏蔽作用起到提升作用，能够有效防止线路绕击。

4 结语

输电线路是电力系统中极为重要的基础设施，并且大多都在室外，强对流天气发生时，极易遭受雷击的损害。因此，在输电线路的建设过程中，要通过充分的现场勘查，设计科学、合理的防雷措施，从而有效提升输电线路的安全性与稳定性。

参考文献：

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