浅析输电线路防雷技术分析及维护措施

浅析输电线路防雷技术分析及维护措施
【摘要】随着科技的发展，电力已成为最重要的资源之一，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。

防雷措施的维护可以长期的保证电力的供应和稳定，可增加巡视站，清理线路旁的树枝，及时检修等，降低雷电跳闸率。

本文主要介绍输电线路防雷接地的几项措施，及输电线路的维护方法，为大家提供参考。

【关键词】高压线路；防雷研究；避雷器：输电线路
由于我国的的输电线路分布广泛，而且大多数地处旷野，很容遭到雷击。

当雷电击中电力线路时，雷电流需经过电力线路泄入大地。

即使雷电没有击中电力线路，当雷击发生后，导线上感应的异号电荷失去束缚，向导线两则流动，这些电流通过线路侵入变电站或袭击电气设备，在设备上形成过电压。

当过电压高于设备的额定雷电冲击耐受电压时，设备就会损坏。

因此，对输电线路加强防雷措施，不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数，还可以有效保护变电站内电气设备的安全运行，是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。

1.雷击跳闸分析
高压输电线路遭受雷击的事故主要与四个因素有关：线路绝缘子的50%放电电压；有无架空地线；雷电流强度；杆塔的接地电阻。

高压输电线路各种防雷措施都有其针对性，因此，在进行高压输电线路设计时，我们选择防雷方式首先要明确高压输电线路遭雷击跳闸原因。

1.1输电线路绕击成因分析
根据输电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明，雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压输电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。

对杆塔输电线路的绕击率约为平地输电线路的3倍。

山区设计输电线路时不可避免会出现大跨越、大高差档距，这是线路耐雷水平的薄弱环节；一些地区雷电活动相对强烈，使某一区段的线路较其它线路更容易遭受雷击。

1.2高压输电线路反击成因分析
雷击杆、塔顶部或避雷线时，雷电电流流过塔体和接地体，使杆塔电位升高，同时在相导线上产生感应过电压。

如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压输电线路绝缘闪络电压值，即Uj >U50%时，导线与杆塔之间就会发生闪络，这种闪络就是反击闪络。

我们知道
由以上公式可以看出，降低杆塔接地电阻Rch、提高耦合系数k、减小分流系数β、加强输电线路绝缘都可以提高输电线路的耐雷水平。

在实际设计中，我们着重考虑降低杆塔接地电阻Rch和提高耦合系数k的方法作为提高线路耐雷
水平的主要手段。

2.输电线路的防雷接地措施分析
2.1输电线路中要架设避雷线
避雷线又称架空地线，架设在杆塔顶部，一根或二根，用于防雷。

通常当雷电击中输电线路时，在输电线路上将产生远高于线路额定电压的“过电压”，有时甚至达到几百万伏。

它超过线路绝缘子串的抗电强度时，便会引起线路跳闸，甚至造成停电事故。

然而，使用避雷线可以遮住输电线路，使雷只落在避雷线上，并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置，使雷电流导入大地。

一般来说，输电线路的电压愈高，采用避雷线的效果就愈好，因此在110至220千伏及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线。

还有，避雷线应在每个杆塔的地基处接地，因为在采用双避雷线的超高压输电线路上，正常的输送电流会在两根避雷线之间组成闭合回路，而造成功率损耗，所以为了降低损耗，须将避雷线对地绝缘。

同时，避雷线的保护效果还同它下方的导线与它所成的角度有关，一般在20度到30度之间。

通常220千伏和330千伏双避雷线线路最好做到20度左右，而500千伏及以上的高压线路的双避雷线角度最好在15度以下。

在架有两根避雷线的情况下，很容易获得较小的保护角，线路运行时的雷击跳闸故障也相对较少，但建设投资较大，所以我国近几年建的220千伏以下的输电线路，大多数采用单根避雷线。

2.2要降低杆塔的接地电阻
对于平原地带的杆塔来说，任何一根杆塔都要配备接地装置，并且要与避雷线连接，来提高输电线路防雷的可靠性和实用性；对于一般高度的杆塔来说，为了提高线路耐雷水平与降低雷击跳闸率，降低杆塔冲击接地电阻是最有效和经济的方法，还要对同一条线路进行逐段改造，把邻近杆塔接地连接，来降低相邻杆塔的接地电阻，并将杆塔延伸至周边土壤电阻率较低的地方；对于山区地带的杆塔来说，通常在四个杆塔的底部应用打深井加降阻剂或采用长的辐射地线，来增加土壤与地线的接触面积使电阻率降低，实现输电线路的防雷。

总之，降低杆塔接地电阻，并完善接地装置，保证雷电产生的电流可靠的泄放到大地，是输电线路运行中防雷的基础。

也是提高设备防雷经济、高效的方法。

2.3要安装自动重合闸
输电线路除了要安装防雷保护装置外，还要安装自动重合闸装置，因为输电线路的故障百分之八十以上都是瞬时性的，输电线路在遭受雷击时，绝缘子发生闪络就会造成跳闸，因此安装自动重合闸装置对降低输电线路的雷击事故率具有较好的效果，这样就可以消除瞬时性故障，减少雷击跳闸后停电的现象，确保持续供电。

3.输电线路的维护
应该对输电线路进行实时的管理与检修。

为了防止雷击跳闸停电，在防雷技术上应多做研究，输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率，还有就是对防雷设备的接地情况进行检察，还应根据地形条件和气候条件等综合考虑运行方式；从实际出发实行输电线路状态检修是电网发展的必然要求，也是输电线路管理水平不断提高的需要，如增加巡视站，清理线路旁的树枝等；应该尽量避免电能在输电网中的损耗，电力网在实际运行中可能由于带电设备绝缘不良而有漏电损耗。

这种损耗可以通过加强电力网的维护工作来降低，维护工作主要是定期清扫线路、变压器、断路器等的绝缘子和绝缘套管等；应综合考虑系统的运行方式、防止雷击永久性故障和降低雷击跳闸率，还要根据线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、清理线路周围的不利因素、加装线路避雷器和接地电阻监测等措施，以降低雷电天气对输电线路造成的危害。

4.结语
输电线路的管理和检修也是必不可少的，输电线路不同于一般的设备，它覆盖范围广，而且大部分在室外，只要有任何一处损毁，就会影响到一个系统，所以线路的检修和管理是影响供电稳定性的重要环节。

加强巡视，及时维护等，一定能有效地防止雷害事故，提高电网供电可靠性。

参考文献
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[3]张超.输电线路防雷方法[J].科技传播，2010（22）。