关于电力输电线路防雷问题的探究

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　　【摘 要】伴随着社会的发展，电力系统的完善对于社会的发展起着至关重要的作用，有效的进行避雷设施的建设可以更好地保护电力输电线路的安全，增加输电线路的稳定性，更好地服务于社会的发展与进步。基于此，本文主要就是针对电力输电线路防雷问题来进行分析。
　　【关键词】电力输电线路；防雷；措施
　　1、雷电概述
　　1.1、雷击形式
　　输电线路雷害主要有感应雷和直击雷这两种形式，其中直击雷又包括绕击和反击两种形式。大量的电网运行经验表明：电压超过110kV（包括110kV）的输电线路雷害原因的分析主要依据经验和故障现象，因此，很难做出准确判断，这影响了有针对性的防雷安全措施的制定。通常郊区输电线路由于地面周边的空间电厂受山坡地形等条件的影响，其绕击率是平原输电线路的三倍，也可以形容为保护角增加8度。
　　1.2、雷电对输电线路的危害
　　雷电具有突发性和剧烈性，能够在瞬间产生巨大的磁场效应和热电效应，另外，雷电自身具有较强的机械破坏能力，因此，雷电一旦击中高压输电线路就会产生严重的电压危害。目前，在电力调度运行系统中配备了具有较高集成度的电子设备，这些设备对雷电电磁脉冲的反应极特别敏感，如果输电线路被雷击中，瞬间形成超负载敏感过电压磁波穿过输电线路进入变电站，降低了变电设备的介电强度，破坏敏感电子器件，监控系统的保护装置出现错误操作，导致设备跳闸，给电力变电的正常运行带来严重的损坏。
　　2、输电线路防雷设计的必要性
　　目前我国主要的输电方式为高架式供电，暴露于野外的情况使得这些输电线路往往承受着较大的雷击风险，一旦出现雷击很容易使整个线路损毁，出现一定程度地瘫痪，因此积极地进行防雷设施的建设，尽可能的避免雷击显得十分重要。雷击现象对于供电线路的主要危害表现为两种形式：其一为跳闸，另一种形式便是断线，其中断线出现的几率更大，危害更重。
　　3、输电线路防雷常出现的问题
　　3.1、环境方面
　　（1）输电线路绕击成因分析。在长期的工作总结中得出，输电线路的绕击成因主要是雷电与避雷线之间对边导线的保护角、杆塔高度和高压输电线路经过的地形地貌等有关。其中杆塔输电线路的绕击率比平常的平地线路的绕击率高出很多。在这样的情况下，山区的输电线路在设计过程中不可避免的会出现大跨越或者大高差档距，因此，输电线路的绕击率也相对较高，在雷电气候频繁时，这些地区更容易受到雷电的危害。
　　（2）高压输电线路反击成因分析。高压输电线路反击成因相对较为普遍，其主要成因是在雷电电流通过塔体时，杆塔的电位会持续增加，在这个过程中，雷电电流会超过高压输电线路绝缘闪络电压值，而杆塔电位的升高，也使导线与杆塔之间发生闪络，这个闪络就是反击闪络。
　　3.2、设计方面
　　我们在对输电线路设计的时候，首先要考虑到的就是地理因素，地区不同雷暴天气的几率也就不一样，对线路的保护角度的要求也有多所不同。雷暴几率大的地方，我们应采取降低线路的保护角度的方法来避免雷击事件的发生。一般情况下经常遭到雷电袭击的塔杆应该位于山坡上，尤其是在那些雷电活动比较频繁的地区，由于塔杆的避雷线保护角过大，降低了线路的耐雷击水平，从而无法发挥出它应有的保护作用。
　　3.3、维护方面
　　输电线路随着时间的推移而不断出现老化，并且原有的输电阻都比较高，在遭受雷害的输电线路杆塔中经常会出现接地电阻值偏高的现象，出现这些现象的原因有很多，例如设计参数不当、电阻率偏高、施工不良等。有些输电线路接地装置存在很多问题，例如接地装置残缺不全、安装时间过长从未检修、线路常年不清扫导致电阻增加、接地体被降阻剂严重腐蚀等，正是由于这些原因，使得输电线路耐雷水平逐渐下降。因此我们可以得出结论，雷击跳闸率升高主要原因是因为接地装置不良所造成的。
　　4、电力输电线路防雷安全防护措施
　　4.1、降低电路杆塔接地电阻
　　在电力系统中，通过降低接地电阻来提高输电线路的防雷水平的效果优越于单纯地增加输电线路的绝缘。这主要通过增补地网和施放降阻剂这两种方法来实现接地电阻的降低。在输电线路设计过程中，不能保证全部测量所有杆塔的土壤电阻率，通常依据工作经验和原来提供的数据，或者依据杆塔所在地段土壤电阻率的范围进行设计。然而土壤的电阻值会随着季节、气候等的变化而变化。因此，有时候会出现实际测量的接地电阻值大于设计值，甚至大很多，无法满足防雷要求。所以对输电线路的土壤电阻率和接地电阻值进行定期测量，包括新建的输电线路。
　　4.2、减少输电线路绕击概率
　　这个安全保护措施主要用来局部改善周围物体对线路的屏蔽效果，从而减少被雷电击中的机会，例如，减小保护角、使用负角保护针等。其中减小保护角由于受到杆塔结构的电力造价的束缚，对于一些平缓山坡、地形开阔区域，当避雷线的保护角度较大时可以使用这一方法，但要保证杆塔配有合格的接地装置。在设计满足绕击耐雷水平的情况下，通常不会减小保护角或者使用负角保护；杆塔塔顶的避雷针应该满足传统防雷理论，但是如果安装避雷针后杆塔遭雷击的概率将增大，这可能增加反击的可能性，在采用这一方法时还应保证杆塔接地电阻在10欧姆以下。这种方法只适用在输电线路为绕击事故或者地形决定输电线路容易绕击。
　　4.3、增加输电线路避雷器
　　避雷器对输电线路具有一定的防护作用，虽然不能完全防控雷电事故的发生，但是能降低灾害程度。特别在雷电多发的地区，可以减少接地电阻，也可以安装避雷器。避雷器属于电阻范畴，它是非线性电阻，电力人员可以将避雷器和绝缘体安装在电线杆上，能够避免绝缘体出现闪络。另外，一旦发生雷击，避雷器能够保护绝缘体，也保护了自然输电线路。虽然，避雷器具有较好的防护作用，但是避雷器成本较高。因此，在安装避雷器时，电力人员应全面考虑地形条件，选择最理想的位置，保证价值最大化。
　　4.4、提高输电线路的耐雷击水平
　　输电线路绝缘性直接影响着线路遭受雷击的概率，因此，在日常工作中电力人员应加大对输电线路绝缘体的检查力度，保证绝缘体的质量达标，防止由于绝缘体质量问题引起输电线路雷电事故的问题，影响电力的正常供应。如果输电线路中安装了绝缘体，电力部门也不能放松，应该遵循国家的相关规范进行检查，一旦发现损坏的绝缘体应立即更换。另外，每次电力人员在检查输电线路后，均应统计绝缘体的损坏率，确保输电线路达到电力供应标准。
　　4.5、架设避雷线
　　避雷线也被称为架空地线，主要用来遮蔽导线对导线进行屏蔽，一旦发生雷击，能将电流分成几股，进而降低强电流对导线的干扰。一般，避雷线架设在导线的上面，主要用来保护导线，降低或者避免雷电事故。从安全方面考虑，110kV避雷线应沿着输电线路完成铺设。对于雷电多发的地段应铺设两条避雷线，加强避雷线的分流作用，避免输电线路遭受雷击后电流过大出现闪络。
　　总之，随着社会的发展与进步，当下在进行社会的建设过程中电的应用越来越广，可以毫不夸张的说，电力影响着整个社会的发展，没电将会使整个城市陷入一种近似瘫痪的状态，因此进行供电设备及线路的安全保障有着十分重要的意义，输电线路的防雷设计则是其中十分重要的一环。
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