論輸電線路防雷保護及新方式

關鑫

摘要：近年來，在我國廣大地區，配網線路防雷性能薄弱，配電線路接線形式多樣，線路地處環境復雜，針對不同外界環境、桿塔結構等條件下的配電線路防雷措施技術水平參差不齊。隨著防雷設備廠家的技術進步，防雷裝置的種類和安裝方式也多種多樣，各種防雷措施缺乏針對性及經濟技術指標的 合理評價，其雷電防護效果并未得到充分發揮，雷擊引起的線路跳閘事故日漸增多。

關鍵詞：輸電線路;防雷保護;新方式

引言

在電網運行中，雷電是導致電網故障主要自然因素，而且輸電線路有著較長里程，作為電力空中運輸通道，更易因雷擊而觸發保護跳閘，嚴重破壞供電可靠性，同時變電站內設備也會受到雷電的損害，因此，供電企業應意識到防雷防護的重要性，有效降低雷電對輸變電設備運行安全的影響。

1自然界雷電概述

雷電是自然界常見的集聲、光、電為一體的現象，往往伴有閃電和雷鳴而出現，對人類的活動有重大影響，能夠產生有機物質孕育農作物，還可以補充大氣中電離層的電荷，防止太陽和宇宙中的射線進入地球表面，但是雷電也是導致高壓輸配電線路故障的重要因素。當輸配電線路被雷電擊中時，會產生泄入大地的雷電流，引起巨大的電磁效應、機械效應和熱效應，從而影響輸配電線路的正常運行。雷電作為一種特殊電脈沖波，產生時會伴隨著強大的脈沖磁場，其中直擊雷和感應雷這兩種雷電形式對輸配電線路的危害尤為嚴重。直擊雷能夠在很短的時間內放出大量的電荷，會對設施和設備造成直接破壞，破壞能力十分巨大。而感應雷分為電磁感應雷和靜電感應雷，雷電放電時，雷電流在附近空間中劇烈變化而產生強磁場可以引起電磁感應雷，若不能及時引入地下，極可能發生安全事故;架空線路的導線被積云所感應上大量電荷生成靜電感應雷，使電壓倍增，影響輸配電線路。

2輸電線路防雷保護及新方式

2.1合理配置避雷器

為降低線路雷電侵入波的影響，避雷器是最為常見的措施，可顯著提高站內設備抗雷電干擾的能力，然而其對于安裝環境有要求，要嚴格依據有關電力設施安裝規定進行布置，起到分攤雷電沖擊電流的作用。避雷器經多年發展也有很大改善，從最先的閥型避雷器到氧化物避雷器，抗雷擊性能得到顯著的改善，并且氧化物避雷器已逐漸普及，但也要注意避雷器設備的合理規劃和安裝設計，與站內電氣設備相配合，盡可能的確保其避雷效果。

2.2提高設備風險管控能力

供電企業要提高對變電運行故障的重視，切實提高對變配電設備的管控能力，加強設備運維，特別關注故障頻發設備。還要引入設備風險評估機制，對于潛在的故障風險要提早預防。同時，應重視設備運維人員素質提升，加強新設備學習，強化業務培訓，這樣才能使變電運行有更安全的保障。

2.3降低接地電阻防雷

降低接地電阻是對輸配電線路桿塔非常有效的一種防雷方式，能夠以非常有效的方式降低桿塔頂部的電位。當雷直擊桿塔時，不會因為桿塔塔頂電位太高造成輸配電線路的絕緣子被擊穿而引起過電壓跳閘故障。因此線路的接地電阻的大小間接反映了輸配電線路的防雷能力。一般降低接地電阻的方法有三種：采用降阻劑、采用爆破接地技術和增大接地面積，其中降阻劑雖然呈偏堿性能夠很好的保護接地體，但是還是會一定程度上腐蝕接地電阻，因此只能適用于短時間使用。想要長期降低接地電阻，現在常使用后兩種方法。采用爆破接地技術進行防雷，主要是改良土壤，向爆破后的土壤里加入降電阻率材料，從而降低接地土壤的電阻率達到降低接地電阻的效果，提高防雷能力。而增加接地面積是最常用的降低接地電阻的措施，接地面積越大而接地電阻就越小，但是接地面積越大，所采用的接地材料也越多，因此耗財也更多，但是這種措施能夠滿足長期使用，后期維護也更容易。

2.4提升配電設備的防雷質量

變壓器的防雷保護工作可通過將低壓避雷器安裝在低壓位置，實現和高壓側避雷器、低壓側中性點、變壓器外殼等設施的接地工作。一般的接地電阻值大小為容量100kVA范圍，而接地電阻值要嚴格控制在4Ω范圍內。針對柱上開關的防雷保護工作，可通過在開關、刀閘兩側實現避雷器的安裝，從而提高防雷質量。針對電纜分支箱的防雷保護工作，可通過抑制感應雷過電壓來避免被雷電擊中的風險。目前，這種防雷措施比較適用于10kV電纜化的環網供電系統。常見的處理方法是采用避雷器，還要注意嚴格選擇避雷器保護點的工作范圍。第一，在環網回路的所有單元中都必須嚴格安裝避雷器，因為該位置的避雷器數量較多，受局限性影響，不僅不利于造價控制，也在一定程度上影響系統的運行可靠性。第二，趨于選擇性地在環網單元中安裝避雷器。這一環節必須嚴格執行規范要求，并根據電網的實際情況選擇合理的避雷器安裝措施。一旦在環網回路中存在一段架空線路，此時要將避雷器安裝在架空線路兩側位置的環網單元中。無間隙金屬氧化物避雷器的優勢主要體現在免維護，且具有防爆脫離的性能，是目前技術指征較理想的避雷器。

2.5采用絕緣避雷線防雷

安裝避雷線是防雷措施中對抗雷擊的直接有效的一種措施，因為避雷線一般直接接地，能夠有效保護輸配電線路不被雷直擊中，除此之外還能夠有效降低雷擊產生的過電壓，就算是被雷直擊中也不用擔心雷擊產生的過電壓會造成跳閘故障。避雷線與輸配電線路還具有耦合作用，因此還能夠增大耦合系數確保輸配電線路的耦合作用，達到防雷效果。除常見的避雷線防雷措施，還有種避雷線通過絕緣子串再與輸配電線路相連接，達到避雷線絕緣，從而更加有效的保障了輸配電線路的正常運行。一般情況下，普通避雷線到三相導線的距離是不一樣的，因此產生的互感也就不一樣，若避雷線直接接地，互感產生的電流就會直接進入大地造成電能損耗;若將避雷線通過絕緣子串與大地保持一種相對的絕緣狀態，此時就不會產生感應電流，也就不會產生能耗或能耗較小。

2.6變電站進線段保護

變電站進線段保護的目的是防止進入變電站的架空線路在近處遭受直接雷擊，并對由遠方輸入的雷電波通過避雷器或電纜線路、串聯電抗器等將其過電壓數值限制到一個對電氣設備沒有危險的較小數值。對于變電站來說，凡正常處于分閘狀態的高壓進出線，必須在斷路器的斷口外側加裝避雷器或保護間隙。而對于配電線路，如果線路上有正常處于分閘狀態的分段開關，在開關兩側也都應裝設避雷器或防雷間隙。如果進線電纜段不超過50m，則電纜末端可不裝避雷器;進線電纜段超過50m，且進線電纜段的斷路器在雷季經常斷路運行，則電纜末端應經保護器或保護間隙接地。連接進線電纜段的1km架空線路也應裝設避雷線。

結語

隨著科技發展，生產和生活用電量越來越大，電能已經成為不可缺少的資源之一，如何保證電力的供應對于國民經濟發展和人民生活水平的提高都有非常重要的意義。在電力輸送過程中，如何防雷顯得十分重要，防雷擊新技術的研究已經取得了很大的發展，線路防雷的保護措施會越來越多。在實際應用中，輸電線路的防雷保護是一個系統工程，需要因地制宜，根據不同區域的地形地貌和氣候特點，合理地選擇防雷保護措施。

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