输电线路的综合防雷技术分析

输电线路的综合防雷技术分析

发表时间：2019-04-11T16:50:30.703Z 来源：《电力设备》2018年第30期作者：阳耀鹏

[导读] 摘要：随着我国经济的飞速发展,人们对电力的需求逐年增长,在一定程度上促进了输电线路规模的扩大。

（桂林供电局广西桂林 541002）

摘要：随着我国经济的飞速发展,人们对电力的需求逐年增长,在一定程度上促进了输电线路规模的扩大。在输电线路中,很多线路都是露天安装的,容易受到自然环境的影响,特别是雷电危害,严重危害着输电线路的安全。因此,需要在输电线路设计中注重防雷技术的使用。

关键词：输电线路；综合；防雷技术

对于架空输电线路来说，其是电网系统中的重要组成部分，但因为外部影响因素使其更易受雷电影响。在线路遭受雷击时，不仅影响电力设备的安全运行，还会导致整个供电系统的不稳定，这可能会给用电居民带来很多不便问题。因此，相关人员必须重视对架空输电线路的防雷研究，积极采用科学的线路保护方法，为电力系统的稳定发展提供保障，维护人们的正常生活。

一、架空输电线路雷击原因分析

（一）就一般而言，跨越上部的架空输电线路横跨多条输电线路，这些输电线路的布置会造成雷击情况，极易因为相同条件下，架空输电线路的雷电防护水平很低，当雷电云区的线路面临雷电时，雷电将首先会击中架空输电线路。在架空输电线路设施中，使用针式绝缘子装置是比较常见的，因为它对雷击效应有更为明显的抵抗作用，然而，一旦针式绝缘子遭雷击并被击穿后，电力系统工作人员很难找出故障所在。（2）在我们平常的生活、工作中，架空输电线路和塔架配电网的切换，接地线设施经常发生盗窃现象，如果被盗地线的相关部门未及时填写申报修补，因此，架空输电线路无法得到很好的保护，很多线路，设施都裸露在空中，更很容易被雷击。架空线的安装不规范，接地网和塔杆的使用时间过长以及架空线被周围的建筑工程损坏等因素都会导致线路破裂。长期以来，架空线的避雷器一致遭受雷击，如果架空输电线路的质量不够好，就会很容易失效。（3）中国电力行业采取的主要措施是降低接地塔的阻力，应该在一些平原地区，电阻率较小的范围内是非常有效的且普遍采用的一种方法，但是在一些丘陵地区，使用这种方法就变得非常麻烦，应用效果不显著。由于地线较长，导致额外的电阻值会出现不可预料的变化，从而提高了塔顶的电压，这将大大减少架空输电线路的雷电保护。

二、架空输电线路的防雷设计

（一）避雷装置的安装和使用

避雷装置的安装和使用在实际情况中是必要的,也是防雷措施中最为重要的部分。其能够对雷击产生一定的抵抗作用,有效降低甚至屏蔽雷击所造成的伤害。在实际情况中,其主要包括以下几方面内容:(1)搭设避雷线。避雷线的作用十分明显,其具有效率高、分流作用好且能够耦合等,在电网的建设过程中,其发挥着非常重要的作用。避雷线自身的优势较为明显,其能够有效降低杆塔的雷击电流,是杆塔的电位降低,并通过耦合功能降低绝缘子的电压,降低雷击的破坏。在实际情况中,通常200kV以上的高压电线是需要搭设避雷线的,在500kV以上的高压电线中,需要搭设两条避雷线才能够保证其真正起到屏蔽的功能。(2)安装负角保护针。该装置是安装在杆塔顶部以及导线上方的避雷针,该装置的作用是为了有效降低或屏蔽雷击临界击距。该保护装置的屏蔽作用是在杆塔导线的上方,是雷击需要通过的第一道防线,但是由于其屏蔽作用较为明显,使得雷电只能对地面放电。该装置通常用在山顶或是山坡的杆塔上,且多数采用长度为2.5m、2.8m的钢针,以达到良好的屏蔽效果。(3)可控放电避雷针。该装置主要针头、储能装置、金属支架以及接地装置等部分组成,在实际情况中,该装置通常安装在杆塔顶部底线支架的上方,且其个数以及相应的位置可以根据杆塔自身的特点、地形特点来进行具体的调整,保证能够满足一定保护范围内的要求。该装置的工作原理是通过储能装置以及动态环来控制避雷针针头处的电场,使其能够在雷击现象发生之前就产生较高的电场强度,快速脉冲放电,避免雷电绕击的现象发生。(4)雷电接闪器。该装置的避雷作用也是较为明显的,虽然其是以接闪器的状态来进行避雷,但实际上该装置是一个感抗装置,在雷击发生的时候能够快速消减杆塔中的过电压,有效保护线路。在实际情况中,该装置对雷电的消减幅度可以达到总电压的30%,甚至更多,同时,该装置能够对落雷的数据进行全面记录,为雷电对线路影响的研究提供更多的数据支持。

（二）加大运维工作投入力度

目前,110kV输电线路架设的数量不断增加,使得线路运维管理工作量不断增加,为了全面提高线路运行的安全性和可靠性,需要提高运维管理工作效率和质量。基于此,要加大运维工作投入力度,引用新技术和新设备等,支撑运维管理工作的开展。现阶段,在110kV输电线路运维管理工作中,较为常用的技术和设备包括红外测温装置和无人机技术等。从行业情况来说,部分供电公司引用了现代化技术手段,结合运用无人机技术,替代运维工作人员,开展危险的运维检修工作,不仅提高了运维工作效率,而且降低了输电线路运维工作的安全风险。对于供电公司来说,为了全面提高用电服务的质量,增加企业运营的效益,需要加大投入力度,提高运维工作效率,提升输电线路运维管理的水平,减少雷击故障的发生,进而降低110kV输电线路故障停电率,保证线路运行的安全性和可靠性。

（三）自动重合闸的正确安装

在输电线路尤其是高空输电线路中,应用自动重合闸对于输电的安全有着重要的作用,也能够最大程度的降低雷电对于输电线路的危害。目前输电线路中的自动重合闸主要分为四种:(1)停用装置。(2)综合装置。(3)三相装置。(4)单相装置。当输电线路受到雷击而出现故障时,自动重合闸的继电保护就会发生作用,而使断路设备跳闸,然后立刻连接断电,使输电线路能够及时的供电,从而保证电力系统持续运行,不仅保护了输电线路的安全,而且也保证了电力系统的正常运行。自动重合闸对于输电线路防雷来说具有明显的优势,在实际应用中也具有良好的效果,能够大幅度的减少输电线路由于雷击而出现的断电几率。不过瞬时闭合与瞬时连接之间的时间还是有待提高,需要研究人员不断的对自动重合闸进行研究,提高技术水平,不断提高自动重合闸的整体性能,从而发挥其独有的优势,使输电线路的安全得到可靠的保障。

（四）降低铁塔接地电阻

为了从根本上保障有效防雷,在实践的过程中,要切实有效的考虑到500kV高压输电线路的耐雷击水平和防雷击跳闸情况,通常情况下的惯用措施是尽最大努力有效降低输电线塔的接地电阻,而降低输电线塔接地电阻比较理想,方法主要包括:(1)在接地电阻上有针对性的选用与之相对应的降阻剂。(2)要根据具体情况,选择与之相匹配的爆破接地技术,用更先进更有效的爆破技术使得地面破裂,然后把相应的材料压入到裂缝中,这样能够有效确保土质的导电性得以最大程度上降低。(3)使水平方向的接地电阻的长度在最大程度上得以降低。

（五）线路防雷技术在接地装置中的应用

在输电线路设计中，相关人员应该注重加强对线路防雷技术的应用，尤其在接地装置设置中，更应如此。长期以来，电力工程建设之初，并未对线路防雷技术加以有效应用，导致多数输电线路不仅绝缘性能下降，而且在遭遇雷击风险时不堪一击，影响电力企业的有序运