电力输电线路防雷击技术探索

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1运行故障的主要因素

电网作为人们生活的一部分，其安全运行不仅影响着人们的生活，还对人们的生产造成影响，因此，电力系统需要不断强化自身性能。输配电线路而言，出现运行故障最多的原因是雷击[1-4]。我国每年都会有由于雷击而导致停电的问题，在影响输配电线路的同时，还会影响到地区的经济，造成经济损失。因此，电力行业需要加强输配电线路的防雷措施，使得电网的安全运行得到保证。

2输配电线路遭受雷击的形式和危害

2.1雷击的形式

（1）雷电感应，即感应雷。雷电感应可以分为两大类，即电磁感应和静电感应。巨大的雷电流会在其附近的空间内形成一个强大的磁场，而形成的磁场可以在周围的导体上产生非常高的电压，会使得人们和设备出现二次放电的情况，进而使得电气设备出现损坏。（2）球形雷。在这几种雷击形式中，球形雷出现的次数比较少还不规则，关于球形雷的相关资料也不够齐全，研究人员对其出现的原理观点还不一致；除此之外，球形雷还可以通过烟囱、门或窗等进入室内，会导致人们的生活安全受到重要威胁。（3）直击雷。出现直击雷的情况，会产生非常大的雷电电流，这些电流会侵入地表，导致和雷击地方产生接触的金属会出现很大的对地电压，从而导致触电事故出现。与此同时，直接的雷击会导致大量电流的出现，由于雷击产生的冲击电压会导致发电机和电力变压器出现烧毁情况，进而使得电线被烧毁，严重的会出现断裂情况，从而出现断电情况，导致火灾的发生，由此可见，直击雷具有非常大的毁灭性，也会造成严重的经济损失，威胁到人民的生命安全。

2.2雷击的危害

输配电线路会在雷击的作用下，产生很大的危害，具体可以分为以下四种。（1）如果线路遭受到雷击情况，导线和地线上的电压都比较高，会导致杆塔的间隙或者是交叉跨越的间隙出现被击穿的情况。（2）如果出现架空地线档中落雷情况，放电通道连接的底线上，会出现强度降低的情况，严重的会出现断股、灼烧的问题，进而导致底线中断。（3）在雷击作用下，会导致绝缘闪络，使得相间或者是单相接地出现短路情况，从而使得导线、接地引下线出现烧伤乃是烧断问题。（4）在雷击作用下，会导致绝缘子闪络，电源开关出现跳闸情况，如果较为严重，还会导致绝缘子串脱开甚至炸裂情况，从而导致线路出现接地故障，且这种故障无法修复。

3输配电线路的防雷措施

建筑物的正常运行和建筑物的输配电线路息息相关，在建筑物中，很多输配电线路和系统设备都会容易受到雷击的作用。因此，需要根据雷电的特点以及雷电造成的损害，采取有效的防雷措施，从而确保建筑物输配电线路的正常运行。

3.1整体防雷系统

由于输配电线路属于一个整体，一个地方出现问题，都会对其他地方造成影响，这就需要做好相应的防雷措施，从全局出发，对防雷措施进行规划，确保防雷措施可以全面覆盖到整个输配电线路。就整体情况来说，在输配电线路外部可以采取安装避雷针和接闪器等措施，防止输配电线路和其他的线缆配电箱等设施被雷电直接击中，从而引发火灾或者其他安全事故。除此之外，在建筑物内部需要做好浪涌吸收保护器、共用接地系统和电磁屏蔽等子输配电系统，借助这些子系统，可以将建筑物中的浪涌电流和浪涌电压放于大地，还可以控制钳位控制在相应的范围之内，从而保护电气设备。需要从全局上做好防雷规划，做好内外覆盖，从而使得防雷措施更加可靠、科学。

3.2多级保护措施

整个建筑物得以正常运行离不开建筑物的输配电系统，而在建筑物中，最容易出现受到雷击的地方就是输配电线路；这就需要做好输配电线路的防雷工作，从而确保建筑物的安全。目前，大多数建筑物都安装了避雷针和避雷带等设备，但实验显示，这种防雷措施或者仅仅安全防雷器件，不能使输配电线路的安全运行得到保障。如果出现雷击下降的情况，建筑的自控设备，如电源机盘会在电击作用下而出现损坏。因此，在针对输配电线路采取防雷措施时，一定要根据实际情况开展相应的多级防护措施。（1）需要在变压器二次侧进行各种防雷装置的安装工作，可以确保外线产生的电压得到释放。（2）应在各个控制站安装专用隔离变压器，专用隔离变压器的主要目的在于将外线残压、其他用电设备的操作过电压、配电线路上感应出的过电压进行释放。与此同时，在设置隔离变压器时需要进行科学合理的设计，并加大对其他电磁干扰的处理，进而降低雷电波导致的雷击现象产生。（3）在对专用电源模板进行安装之前，需要采取相应的保护措施，从而使得先前的残压在最短时间内得到释放，并从总配电柜到自动系统的电源线，进行单独布排。需要注意，在布置防雷器时，需要将其安装的靠近保护设备，防止出现雷电侵入波的全部反射情况。

3.3降低接地电阻

（1）合理接地。进行科学合理的接地设计是确保建筑输配电线路进行防雷的重要保障。在输配电线路中，接地方式主要有计算机自控系统接地、配电系统和强电设备接地和构筑物接地，这就需要对这三种接地方式进行科学合理的设计，确保三者之间可以相互配合，从而可以降低雷击对接地网络的毁坏。就计算机自动系统而言，大多数都是采用安全保护接地、直流工作接地和系统工作接地，在进行防雷时，需要根据实际情况，合理组合好接地方式，将接地电阻值降低到最低，确保效果最好。（2）敷设水下接地装置，如果杆塔周围存在水源，可以借助水源，在水底或者是岸边进行接地极的布置工作，从而使得接地低阻降低，从而提高泄洪能力。（3）填充电阻率比较低的降阻剂。如果周围存在低电阻物质，可以根据实际情况，好好利用。（4）深埋式接地极，如果地下土壤电阻率比较低，可以采用深埋式或者深井式的方式接地极。（5）水平外延接地，由于水平放射施工的费用比较低，可以使得工频接地电阻降低的同时，还可以使得冲击接地电阻得到降低。

3.4架设耦合地线

在接地电阻较高的线路上，主要应用架设耦合地线，从而使得线路的反击耐雷水平提高的同时，还可以使得反击跳闸概率降低。根据相应的调查结果显示，在雷击性能改善结果相同的情况下，使用耦合地线的费用是增加绝缘的4.5倍左右；因此，相比其他方法，使用耦合地线的费用比较高，这种方法的性价比比较低，可以使用其他方法的情况下，尽量使用其他方法。

3.5耦合地埋线

在线路中进行耦合地埋线，相应的结果表明，在20基杆塔中容易受击的位置埋设耦合地埋线，在十年中，只出现过一次雷击故障。由此可见，这种方法可以使得跳闸率大大下降，并可以提高线路的防雷效果。

4结语

对输配电线路进行防雷工作是一项持续时间比较长的任务[5]，仅仅采取上述措施不一定能全部解决雷击问题，需要不断创新防雷技术，应用新的防雷方法，从而切实提高输配电线路的安全。

参考文献

[1]陈家宏,赵淳,谷山强,向念文,王宇,雷梦飞.我国电网雷电监测与防护技术现状及发展趋势[J].高电压技术,2016,42(11):3361-3375.

[2]邢鲁华,郭奇军,张鹏,蒋哲,李文博,张丹丹.高压直流输电线路雷击故障仿真与故障选极方案[J].电瓷避雷器,2019(02):96-102.

[3]王锐,彭向阳,梁永纯.一起因雷击造成的220kV架空地线断线故障分析[J].广东电力,2019,32(04):106-111.

[4]谢允,杨足明,向力,徐星.自动气象站雷击故障诊断与防雷措施探讨[J].气象水文海洋仪器,2019,36(01):102-105.

[5]胡毅.输电线路运行故障的分析与防治[J].高电压技术,2007(03):1-8.

作者:周峰 单位:陕西送变电工程有限公司