孙凯
（孙凯湖南省电力公司常德供电公司）
摘 要:输配电线路与电网的安全稳定运行密切相关，对于电力系统有着重要作用。一旦输配电线路遭受雷击，将会严重影响到电力系统的正常运行，造成大面积停电并带来严重损失，因此，防雷技术在输配电线路中得到广泛应用，大多数输配电线路都已经采取了较完善的防雷接地保护措施，从而有效降低输配电线路遭雷击的概率，保证电力系统的正常运行。
关键词：输配电线路；防雷；分析
一、雷击的危害
电网中的事故类型主要是输配电线路的故障，而引起输配电线路的故障的原因中雷击灾害占很大的比重，尤其是在山区，数排点线路故障十有八九都是由于雷击跳闸引起的。雷击主要可大致分为直击雷和感应雷。直击雷对电力设备的损害非常大，常常会造成绝缘子闪络，烧伤等，从而导致停电；一旦出现直击雷时间后，停电面积大，抢修费力，绝缘子被及落后在巡查时很难被发现；而感应雷是由于雷云中含有大量负电荷，当雷击发生时，输配电线路上被束缚的电荷变为自由电荷，并产生很大的磁场，从而对输配电线路造成破坏。输配电线路防雷设计不到位的话，不仅会影响电力系统的稳定，严重时，还会危及人们的生命财产的安全。
二、输配电线路防雷保护的基本任务
输配电线路防雷保护的基本任务主要有四个：①不绕击。在选择输配电线时，要能够尽量使用避雷线或避雷装置，这样能够有效防止雷电直击到导线上，从而有效降低损失；②绝缘子不闪络。输配电线路必须要有采取有效的接地措施或配置一定的绝缘设施，当雷击发生时，输配电线路能够通过接地系统导入地下，从而防止对电力设备造成损害，防止绝缘子出现闪络现象，有效降低雷电的破坏作用；③不建立稳定工频电弧。如果绝缘子串出现闪络现象，那么要尽力使其不转变为稳定的工频电弧，确保开关不出现跳闸现象。这就需要降低绝缘子的工频电场强度，或者电网中性点采用不接地措施。这样能够消除因雷击引起的单相接地故障，防止相间短路及跳闸故障的发生；④不中断电力供应。当受到雷击造成开关跳闸时，也不能中断电力供应。在输配电线路防雷技术中，必须要能够利用减少建弧率及自动重合闸的方法来达到将雷击引发的停电事故降到最低的目的。
三、输配电线路防雷技术存在的问题
3.1杆塔存在的隐患。目前，我国输配电线路仍存在大量水泥电杆，水泥电杆使用内部的钢芯接地，雷电击中时会造成水泥杆爆裂。一些老旧的电杆都是以钢绞线为地下引线，一旦出现雷击现象，雷电会直接击中拉线，造成拉线过热，钢绞线强度降低，最终导致倒杆事故。
3.2避雷线问题。保护角的角度对架空地线问题影响较大。但是，如果输配电线路的保护角过大，将对防绕击产生不利影响。此外，输配电线路易受腐蚀的影响，如果四周有化工厂或冶金厂，那么将在一定程度上对输配电线路产生腐蚀作用，并或多或少地降低雷电流的泻放能力。
3.3接地装置问题。接地装置主要存在两类问题：①受地网的腐蚀而形成的；②因地网降阻而形成的。具体表现为：如果输电区域内的接地装置如果使用的混凝土及其降阻剂为494基，那么在使用半年后，接地装置的腐蚀速度会加快，3～5年后将会因锈蚀而断裂，而且开挖的过程中地网的腐蚀率将超出一半，接地下线半米内的腐蚀情况最严重。
四、输配电线路中防雷技术的应用措施
4.1全线架设避雷线。输配电线路的防雷措施一般为架设避雷线，因为使用避雷线能够有效防止输配电线路的绝缘超出电压的幅值范围。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要作用：①分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位；②通过对导线的耦合作用，可以减小线路绝缘子的电压；③对导线的屏蔽作用还可以降代导线上的感应过电压。为进一步提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击率，避雷线对边导线的保护角应做得小一些，一般采用20°～30°。
4.2降低杆塔接地电阻。输配电线路的防雷水平与杆塔的接地电阻成反比关系，这样就能够利用其为我们提供良好的防雷效果。目前，我国输配电线路中的大多数杆塔一般都设有接地极。用于降低杆塔接地电阻的方法一般分为以下四种：①充分使用架空线路来实现自然接地；②增设人工接地装置；③采用深埋式接地极；④填充电阻率较低的物质。到目前为止，我国大多数的输配电线路都已经使用新型石墨来进行接地。通过实验测试的对比发现，同一种土壤的电阻率，在使用石墨接地极后，其接地电阻普遍降低了4～6Ω，这就可以发现降低杆塔的接地电阻是可行的。
4.3安装输配电线路的避雷器。氧化锌避雷器是具有良好保护性能的避雷器。利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。这种避雷器和传统的避雷器的差异是它没有放电间隙，利用氧化锌的非线性特性起到泄流和开断的作用。
目前我国输配电线路所使用的避雷器一般都是无间隙（W）避雷器、带串联间隙（C）避雷器两类。带串联间隙复合外套氧化锌避雷器承担不了工频电压，在雷电过电压作用下，避雷器依然能够正常运作。由于电阻片荷电率较高，那么将降低雷电冲击的残压，能够确保输配电线路的正常可靠运行。无间隙型式的避雷器与导线直接相连，能够最大限度地保护绝缘子串，这是因为氧化锌电阻片能够发挥非线性作用，具有吸收冲击及无分散性、无放电延时的优势。
4.4 改变线路的绝缘水平
4.4.1提高线路耐雷水平，加强线路绝缘
绝缘子性能的优劣直接影响到线路的耐雷水平。运行部门应加强对绝缘子的全过程管理，加大对绝缘子的检测力度，严把质量检验关，防止劣质绝缘子挂网运行。对于已挂网运行的绝缘子，应严格按照《架空送电线路运行规程》的规定定期对零值绝缘子进行检测，及时更换不合格绝缘子，并统计分析绝缘子的劣化情况，确保线路绝缘性能始终满足运行要求。
4.4.2 采用差绝缘方式
适宜于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，且导线为三角形排列的情况。。所谓差绝缘，是指同一基杆塔上三相绝缘有差异，下面两相较这最上面一相各增加一片绝缘子，当雷击杆塔或上导线时，由于上导线绝缘相对较弱而先击穿，雷电流经杆塔入地，避免了两相闪络。经验算，采用差绝缘措施后，线路的耐雷水平可提高20%以上。
4.4.3 采用不平衡绝缘方式
适宜于同杆架设的双回路线路。主要原则是使双回路的绝缘子串片数有差异，当雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后该回路导线相当于地线，形成了对绝缘子片多的另一回路导线的耦合作用，提高了绝缘子片数多的另一线路的耐雷水平，使之不发生闪络，保障了绝缘子片数多的另一回线路的连续供电。
结语
综上所述，由于雷电发生的时间及地点不规律，雷击几率受制约因数的多样性，不可能完全消除和避免它的危害。所以线路初勘阶段，应对线路路径沿线气候、地形地貌、地质情况、已运行线路雷害情况收集到位，并实测土壤电阻率等。
输配电线路中的防雷技术对于电力系统的稳定运行有着重要意义，因此需要不断努力探索与尝试新措施，使其危害程度降低到最低限度。
参考文献
[1]贺少文.输配电线路的雷击故障及防雷对策分析[J].河南科技，2013
[2]崔帅，任鸣.试论输配电线路中的防雷技术[J].通讯世界，2014
作者简介
孙凯，1980年10月11日，男，职称，中级职称（电力工程技术），单位：湖南省电力公司常德供电公司
论文作者:孙凯
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签：线路论文; 绝缘子论文; 输配电论文; 防雷论文; 避雷器论文; 杆塔论文; 导线论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;