高压送电线路设计防雷措施剖析

高压送电线路设计防雷措施剖析

岳刚宾

浙江众邦电力工程设计有限公司310000

摘要：随着经济的快速发展，尤其是国内城市化进程进一步加快。居民和商业用电不断增加。电力市场的需求正与日俱增。居民对于供电质量和供电安全性能的要求也越来越高。我们都知道，高压送电线路作为电力系统的重要组成部分，尤其是伴随着现代化城市电网建设进程不断加深，高压送电线路在人们生活的应用越来越广泛，其发挥的重要性也愈发凸显。基于此，本文从防雷措施的设计原则出发，分析了高压送电线路雷击跳闸的几个主要原因，并且提出了一些高压送电线路设计的可行性防雷措施。

关键词：供电质量；供电安全；高压送电线路；雷击跳闸；措施

引言

对于送电线路来讲，雷击跳闸一直是影响高压送电线路供电可靠性的重要因素。因为大气雷电活动的复杂性和随机性，目前世界上对输电线路中雷害的研究还存在着诸多未知的因素。进行高压送电线路设计时必须要充分全面考虑，综合分析每一条线路的具体情况。通过安全、经济、质量等方方面面因素综合比较，选取有针对性的防雷设计技术措施，以达到提高供电可靠性的目的。

一、防雷措施设计原则

对于送电线路来说，若想保证高压送电线路安全，提高供电的可靠性。首先必须要解决雷击跳闸这一问题。目前，科学家们对于大气雷电活动的运行规律尚不能完全准确预言。并且因为随机性和复杂性是大气雷电活动的两大特点，导致人类对于输电线路中雷害的认识还不够充分，许多领域尚未涉及。所以综合以上因素，在进行高压送电线路设计和铺设时，就必须因地制宜地考虑每条线路的具体情况，再进行安全、经济、质量的综合比较，选出最优解决方案，再辅以防雷措施设计，从而来提升供电的可靠性与安全性。但是目前的雷电防护手段还是比较于依赖传统的技术措施，创新能力不足。因此想要运用好，就必须依据各个地区的地貌、地形、环境、地址以及土壤状况和接地电阻进行实地考察，因地制宜。找到可能诱发雷电的因素及其中的漏洞，并找出可行性的解决之策，运用到实际设计和施工中，减少因为雷电所造成的供电困扰。

二、高压送电线路雷击跳闸的主要因素

1.高压送电线路雷电反击

在雷雨天气等恶劣天气时，如果雷电击中了线路的杆塔或避雷线，电流则会通过线路杆塔和接地体流入大地，不会对周边环境产生不良伤害。即便如此，还是有一定的安全隐患。比如当雷击产生的电流，流过线路杆塔和接地体时，由于电流瞬间增加，就会导致塔体电压随之增高，塔体电压与导线电压会产生感应过电压。隐患就出在这里，当感应过电压大于送电线路的绝缘闪络电压值时，该送电线路就会产生反击闪络，导致出现送电线路跳闸的情况。如果塔杆顶部或者避雷线被击中，塔体的内部电压因为雷击电流的流过而有瞬间增高的趋势，致使同一导线中产生感应电流，而感应电流一旦超出一定范围就会出现绝缘闪络，进而引起线路跳闸，居民停电，影响日常用电和生活。

2.雷电绕击

即使是装有避雷线的线路，雷电仍有绕过避雷线，雷击导线的可能。此现象一旦发生，往往会导致线路绝缘子串闪络。在高压输电线路中，地形地貌、导线杆塔高度、导线保护角等因素都会影响到绕击率，从而影响高压送电线路的可靠性与安全性。因此，在进行高压送电线路的设计及铺设时，必须要充分考虑当地现实因素，结合地域特点因地制宜。正常情况下，山区所遭受雷电灾害的几率会比平地高出3到4倍，因为山区的高压送电线路，对线路的跨度和高度会相对难以把控，使线路处于一个比较危险的环境中。所以想要保证山区的高压输送电线路安全，线路设计是否科学合理显得尤为关键，但是相对来说也是目前最为困难以及设计技术较为薄弱的环节。

三、高压输电线路防雷措施

1.架设避雷线

在高压送电线路的区域内架设避雷线，是所有目前基本的防雷措施中最简单易行的，并且收效最为显著的。架设防雷线，既可以保证线路不被雷电直接击中，而且因为避雷线具有对电流的分流作用，又可以将雷击电流进行分流，从而大大减少能够进入杆塔的雷击电流，进而使线路免遭雷击破坏;除此之外，避雷线还可以对导线起着耦合作用，将由于雷击时造成的杆塔头的绝缘电压减小。除此之外，避雷线还对电线起着屏蔽作用，即减小导线能够感应到的过电压。从而保护达到保护线路的效果，保证用电安全。

2.降低杆塔接地电阻

众所周知，输电线路的耐雷水平与接地电阻之间成反比关系。所以只有将降低杆塔接地电阻和架设避雷线两种方式结合，才能有效增强输电线路的防雷性。简单来讲，也就是通过降低雷击对输电线路的过电压，从而达到防雷的作用。此时，只能采用增设接地装置的方式来降低杆塔的接地电阻，通过引用外接地的装置或是将接地线连续伸长，发挥其耦合作用。一般情况下，如果采用连续伸长接地线来降低杆塔接地电阻，将1到2根接地线埋设在沿线的路边，还能将其与下一基塔的接地装置向连接。在这种情况下，对工频接地电阻值没有大的要求。由于山区的线路所在区域土壤的电阻率较高，针对此种不可逆现象，只能采用降阻剂、挖深接地槽等方法来改善接地土壤的电阻率，以此来将接地电阻超规的杆塔的接地电阻降低到规程规定的范围内，并且对全线杆塔的接地电阻还要定期检测，即每五年摇测一次，而变电站的接地电阻则需要每两年进行遥测一次，若发现不符合规程的则需要立即进行更换。

3.提高高压送电线路的绝缘水平

输电线路的耐雷水平受到高压送电线路的绝缘水平直接影响。为了能够精确检测到送电线路的绝缘水平，设计师们都会采用科学的检测手段，以此来加强对零值绝缘子的检测。并且确保检测的线路绝缘强度能够符合检测标准，而这也是确保线路耐雷水平的重要措施之一。所以，在进行线路设计时，必须要首先熟悉当地自然和人文环境，因地制宜，对比各种绝缘子，认真比较其特性以及适用环境，最后选择出最适用的绝缘子，发挥其最大作用。目前，拥有良好的耐电弧性、不易老化等优点的玻璃绝缘子，正在被广泛应用于高压送电线路设计中。

4.安装线路避雷器

有了避雷器之后，如果线路受到雷击，并且雷击IDE电流已经超过了核定电流的最大值，那么避雷器的分流功能就会发挥作用，将一部分电流分到相邻的杆塔之内，而另一部分电流则会流入大地，从而保证绝缘子不会发生闪络现象，影响用电。另外吸收各种雷电过电压并操作过电压的金属氧化物是线路避雷器的主要材料，所以能够有效的防雷。

四、结束语

为了保证高压送电线路的防雷性能良好，送电的可靠性与安全性都有所提升，在进行线路设计时，就需要进行全面的综合考虑，找到多种可以进行实际操作的方案来提升其防雷性，从而使电力系统能够正常运行。

参考文献

[1]黄维涛,付斌.浅谈送电线路安全问题及防护措施[J].黑龙江科技信息.2013(31)

[2]孟祥杨.解析循环索道在送电线路中的应用[J].科技传播.2013(01)