电网架空输电线路差异化防雷研究

电网架空输电线路差异化防雷研究摘要：架空输电线路往往分布的范围比较广，是一种长距离输送的线路，架空输电线路常分布在比较空旷的地方，周围无遮蔽物，很容易遭受点击。

经过调查统计显示，目前由雷击造成的架空输电线路断电的情况很多，因此，研究更加有效的防雷技术是十分重要的。

关键词：输电线路；差异化；防雷引言：架空输电线路防雷一直是线路安全工作的一项重要内容。

研究显示，在我国所有的跳闸率较高的地区，由于雷电而引起跳闸次数占总跳闸次数的一半左右，加之我国地形复杂多样，在地形复杂的地区，雷击事故率更高。

架空线路防雷是一项综合性的技术问题，针对不同的地区需要采用不同的防雷措施才能更好的达到防雷的效果。

一、目前线路防雷情况当前我国在设计架空输电线路时，主要采取安装避雷针、提高绝缘率、安装并联间隙等方式，使得架空输电线路避免雷击的损害。

但是在实际的应用过程中，这种单一式的防雷电措施的作用效果并不好，并且在不同的地区、不同的环境条件下发挥效果的情况也存在差异。

比如，经过调查发现，在山区地区架空输电线路由于采用单一的防雷电措施，往往没有考虑到外界条件不同，在长距离的输电过程中，没有根据山区地形等条件的变化来选择合适的防雷电的方法，加上山区的天气情况复杂，避雷效果往往不尽人意。

二、差异化防雷具体措施（一）在塔顶安装避雷针在避雷针的安装过程中，通常选择较高的塔顶，提高接受雷电的可能性，从而保证杆塔的引雷能力，这样就可以有效的保证架空输电线路的安全性。

针对不同的输电线路，也会产生不一样的影响。

比如，500kV的线路抗雷电的能力比较高，在塔顶安装避雷针就不会增加反击闪络率。

对于200kV-500kV的线路，在进行避雷针安装时应注意季节的因素，温度的变化会影响到电路的导电率，因此应保证修正后的接地电阻小于15欧姆。

（二）提高绝缘率通过增加绝缘电子的数量，可以在一定程度上提高架空输电线路的绝缘水平，针对不同情况的输电线路，也需要具体问题具体分析。

首先，对于330kV以上的电路，应采用平衡高绝缘的措施，来防止雷电的损害。

在200kV以下的电路，平衡高绝缘措施已经不再使用，而不平衡高绝缘措施更加适合。

同时，200kV以下的同塔多回线路和同塔双回线路采取的措施也略有不同。

（三）安装并联间隙安装并联间隙并不能完全解决雷击跳闸的问题，而是从一定程度上降低由于遭受雷击而断电的情况。

将间隙装置和绝缘子串并联，在遭受雷击时，可以降低绝缘子的受损程度。

虽然安装并联间隙会产生雷击闪络，但是可以重合闸。

对于不同性质的电路，安装并联间隙的具体情况也存在不同，对于500kV的同塔双回耐张塔，这种方式就不在适合，并没有有效的降低雷电带来的损害。

但对于同样的220kV和110kV的情况，则考虑具体情形选择是否安装。

（四）降低接地电阻值降低接地电阻值主要目的是为了防止反击雷带来的损害。

通过资料调查现实，反击闪络风险比较高的杆塔或者是处于C1等级以上雷区的杆塔以及处于C2等级以上的雷区通过接地电阻改造后，可以降低雷电的危害。

需要注意在进行改造时，严禁使用化学降阻剂或者是含有化学成分的物质进行改造。

具体在雷击干燥时，每基杆塔不连底线的工频接地电阻适合的接地电阻值范围如下表1：表1 接地电阻值（五）增加耦合地线耦合地线（如下图1）是一种防止反击雷损害的措施，除了可以用于架空输电线路，还可以用于一般的线路防雷。

其主要是通过增加导线和地线之前的耦合作用，对于高压电流进行分流，避免雷击的损害。

在进行耦合地线的建设时，应具体的结合当地的地质情况、地形地貌选择合适的技术进行架设。

在耦合地线架设完毕后，应加强后期的维护和巡视，防止耦合地线被盗，从而失去保护的作用。

图1 反击雷耦合地线图示（六）安装线路避雷针线路避雷针的作用主要是在架空输电线路遭到雷击后，经过线路避雷针的影响，雷电流的分流将受到影响，首先一部分电流可以通过避雷线输送到邻近的杆塔，另一部分电流则输入到大地。

针对处于不同等级雷区的架空输电线路，在应用时应根据具体情况安装在合适的问题。

如，对于雷区等级C2以上的，在大档距杆塔以及前后直线塔的位置进行避雷器的安装。

对于雷区等级处于C1以上较为重要的输电线路，在安装线路壁垒去可以在杆塔接地电阻在啊20欧姆到100欧姆之间的位置进行安装。

上述只是提及了部分在架空输电线路中用到的防雷方法，具体还包括多种方法。

同时，自然界雷电的规律是难以预测的，加之我们对于不同架空输电线路的认识程度不够，在选择避雷方法时往往千篇一律，缺乏系统的评估方法，我们应丰富对于此情况的研究。

三、差异化防雷应用评估（一）差异化防雷方案我国地形和气象条件复杂，架空输电线路选择防雷措施时也应该根据具体情况采取不同的措施。

以下将针对35kV新清线为例进行说明：35kV新清线位于广东省清远市北部的连州市，全长约为25.856千米，是单回线路。

35kV新清线主要位于沿坡，地貌方面，多分布于平原地区。

调查发现，线路2019年共发生2次跳闸，均为雷击导致线路跳闸。

（二）差异化防雷改造方案1.防雷措施的选择根据35kV新清线的基本信息以及历年来雷击的情况，在对35kV新清线进行改造时，主要采用的方法是安装架空避雷线并调整保护角的方法。

（1）安装线路避雷器安装的氧化锌线路避雷器可以在一定程度上防止线路烧毁，免遭反击电的危害。

（2）降低接地电阻在进行改造时，首先应检查筛选出性能不在合格的电阻或者受过损伤的电阻，对其进行更换。

其次，进一步按照数据进行筛选，对不合格的电阻进行调试，通过降低电阻值到合适的范围，降低反击电的危害。

（3）安装可控放电避雷针可控制的放点避雷针可以提高架空输电线路对于雷击的抵抗力，常被安装在塔头。

可控放电避雷针对于500kV线路避免电击损害有较好的效果，但是仅仅在塔头的周围有较好的保护效果，对于周围偏远的地区效果不是很明显。

因此，在使用可控放电避雷针时，可以辅助以其他的措施，提高其抗雷击能力。

2.防雷改造方案通过调查以往该线路的雷击跳闸记录，进一步结合各种抗雷击措施的效果和地质、地形的条件，可以针对性的提出以下三种改造方案。

（1）方案一该改造方案主要是首先为遭受过雷电的杆塔进行安装避雷器。

其次，第二批安装主要是针对风险等级为D的处于山顶和大档距的杆塔。

最后第三批安装时针对除山顶和大档距的杆塔进行安装改造。

分批筛选安装的工期较短，但是不利于进行大范围的改造。

（2）方案二前三批安装次序和方案一相同，第四批安装的为风险等级为C的处于山顶和大档距的杆塔，第五批为风险等级为C的其他杆塔。

相对于方案一，方案二的治理范围比较大，但是消耗的费用比较高，施工时间较长。

（3）方案三前五次的安装顺序和方案二一样，第六批安装避雷器主要是针对反击风险等级为C和D 的杆塔进行安装。

该方案在改造时可以治理的范围比较大，但是施工时间长，相比方案二所费的资金更多。

四、结束语雷击会对电路输送造成很大的损失，本文通过分析常用的防雷措施，进一步结合实际的应用情况，研究差异化的防雷技术。

加强探索新的防雷措施，提高输电线路的安全性。

参考文献：[1]肖成刚.高压电力电缆—架空混联线路接地保护方案探讨[D].上海：上海交通大学.2017.[2]周志敏，周纪海，纪爱华.电气电子系统防雷接地技术!M].北京：电子工业出版社.2015.[3]李景禄.接地装置的运行与改造[M].北京：中国水利水电出版社.2015.[4]王剑.110（66>）kV及以上输电线路差异化防雷改造指导原则[S].北京：中国电力出版社.2012.（上接第54页）人，采取责任落实制，提高工作人员的责任意识，使其保持认真、严谨的工作态度，将配电线路维护管理工作有效的进行开展，为电力系统运行的稳定性和安全性提供保障。

此外，工作人员应具备较高的专业能力，熟练掌握各种维护管理技巧，应用先进的管理理念，解决配电线路维护管理中存在的问题，提高管理工作的效率和质量。

（二）防范自然环境的影响面对自然环境因素对配电线路的运行所造成的影响，在杆塔架设施工中，严格控制地基施工的质量，合理使用混凝土原料，使用规范性的操作方法，完成各项施工内容。

对电线杆的稳固性进行评估，确保其具有较强的抗风能力。

此外，雷电也是配电线路故障出现的自然因素之一。

为此，防雷也是配电线路维护管理的重点内容，通常情况下，主要从三个方面入手。

首先，为了提高导线的防雷能力，可通过安装架空接地线来实现，能够达到雷电分流的效果。

主要应用原理为：将流入杆塔的雷电流进行控制，降低杆塔顶电位。

在工作人员的相关操作下，将配电线路接地避雷线屏蔽，导线的感应过电压便会下降，在很大程度上避免了雷电对配电线路的破坏。

其次，跌落式无串联间隙金属氧化物避雷器在保护配电变压器、电缆线路方面也能够起到良好的应用效果。

不过，从该设备的使用情况上来看，在保护范围上还有待扩大。

此外，合理应用跌落式无串联间隙金属氧化物避雷器，能够实现对导线雷击燃弧问题的有效控制，对配电线路的运行安全提供可靠的保障。

最后，用限流元件快速切断工频续流也是防雷工作中常见的应用措施，既能够确保电流的持续供应，又能避免雷击跳闸问题的出现。

（三）加强配电线路的安全管理工作在配电线路运维管理中，应将重点放在配电线路的安全管理上面，在此基础上，提高电能输送的安全性和稳定性，达到良好的线路管理效果。

为了提高作业人员的安全意识，应建立完善的安全管理责任制度，在符合制定规定的前提下，完成配电线路的安全管理工作。

此外，电力企业应加大对作业人员的培训力度，向其传授更多的安全管理知识和专业技能，使其真正意识到安全管理工作开展的重要性。

为了锻炼工作人员的应急处理能力，可定期开展反事故演练，使其熟练掌握各项操作技能要领[2]。

（四）加强日常巡查为确保配电线路运行的稳定，需加大对配电线路的巡查力度，严格遵守巡查制度中的相关规定，在明确巡查范围和频率的情况下，由专业人员来执行各项任务，针对巡查中发现的问题，应及时采取有效的措施进行解决。

针对事故多发地，应加大对配电线路检查与管理力度，降低线路故障的发生率，确保电力系统能够持续运行。

（五）对配电设备进行管理配电设备的使用在整个配网系统的运行中也起着重要作用，为此，对配电设备进行有效的管理，也是配电线路运维管理工作中的重点。

相关工作人员需定期排查配电设备中存在的故障问题，指派专门的抢修人员进行整治，提高设备运行的效率，确保线路的稳定运行。

结语：综上所述，在当下这个电力时代中，电器产品的种类逐渐呈现出多样化的特点，电能的消耗量急剧增加，为了给用户提供一个安全、稳定的用电环境，相关电力企业应加大对配电线路的运维管理力度，针对自然环境、外力，因素和配电设备落后对配电线路的使用所带来的危害性，应采取有效的应对措施，加强线路的日常巡查，不断完善相应的配电线路维护管理制度，为整个配网系统的稳定运行提供保障。