摘要：现阶段，我国输电线路主要分布在旷野地区，且纵横交错，很容易受自然环境影响，其中雷电天气造成的破坏尤为严重。输电线路雷害事故占目前输电线路故障发生总数的一半左右，并且仍存在逐年递增趋势，为考虑输电线路运行的安全问题，必须要找出可以有效避免此类事故发生的防雷措施。本文通过实际运行经验，首先解析输电线路的雷害原因，再有针对性的提出有效防雷保护措施，以保证电网供电的安全。
关键词：输电线路；避雷线断线；原因；对策
1输电线路的雷害原因
影响输电线路雷害的原因有很多，为充分掌握输电线路遭受雷害的情况，必须要结合现场环境因素对其进行综合分析，通过仔细检查雷击事故现场以及模拟实验，准确判断其故障跳闸性质。输电线路遭受雷击的主要原因有以下几个方面：线路绝缘子放电电压超过正常值的一半；雷电流强度过强；杆塔的接地电阻异常；以及无标准架空地线。对于雷击导致的输电线路跳闸故障又可分为绕击和反击两种，一般绕击式跳闸发生概率较大，同时输电线路雷击事故还和其所处的具体地理位置也有关联，不同的地形、天气等环境因素对雷击故障造成的影响都有不同程度的差异。由于天空中雷云放电导致过电压的形成，使得输电线路周围容易出现雷击现象，大气过电压是以输电线路杆塔为放电通道，然后击穿线路绝缘层，雷电造成大气过电压又分为两种，分别是感应雷过电压和直击雷过电压。从接地方面考虑雷击，可以发现因为放电泄流需要通道，再加上大地能感应雷云中的异种电荷，因此接地装置的完善和雷击事故的发生有直接的关系。输电线路一般承受的感应雷过电压极限是400kV，而当线路过电压小于35kV时，又会对绝缘层造成一定的伤害，只有超过100kV时，才不会影响其绝缘带的安全工作状况，故超过100kV的输电线路雷害原因主要来自于直击雷。输电线路的杆塔高度和避雷线对边导线的保护角也是造成其雷害事故的重要原因，而山区输电线路的安全隐患问题更严重，山区地形复杂，使得输电线路的架设存在跨度大、高差大等问题，同时由于山区地貌的特殊，经常出现多云多雨天气，种种原因都导致山区雷电绕击发生概率较大，根据统计山区地区雷电绕击发生概率是平原地区的三倍左右。
2输电线路避雷线断线对策
2.1合理布局输电线路
相关研究结果表明，实际高压输电线路遭遇雷击存在一定的规律，一些区域遭受雷击的概率往往较高，而一些地区遭遇雷击的概率则明显更低甚至没有。就专业角度而言，此类高发雷击区域称为易击区。因此在线路设计过程中，如若可以预先对线路附近雷电情况进行研究，从而合理地避开易击区则可以大大降低线路遭遇雷击的可能，更好地保护高压输电线路。
2.2降低杆塔接地电阻
当杆塔的接地电阻增加时，则相对应的输电线路的抗雷击能力也就越低，而当杆塔的接地电阻慢慢降低时，则整个输电线路的抗雷性能又会增加。因此实际线路建设施工过程中，应尽可能选择接地电阻值较小的杆塔。此外，为了尽可能地增加泄流容积，可以选择单极深埋垂直接地方式，从而避免选择水平加多根短桩式复合接地系统。最后，对于一些土壤电阻相对较大的区域，可以增加一些物理降阻剂，从而对接地装置埋设位置土壤电阻率进行优化，以便于发生雷击事件时，可以达到较好的迅速泄压效果。
2.3装设避雷线
高压输电线路防雷的基本措施之一就是装设避雷线，这样不仅可以防止雷电直接击中导线，产生具有破坏性的过电压威胁输电线路的安全运行，避雷线还可以将雷电接引进入大地，而保证输电线路不被雷电流造成的过电压破坏。同时避雷线最重要的部分就是其保护角的设置，必须要根据规范的防雷措施设计避雷线保护角，还要考虑山坡地区对保护角的影响，防止因避雷线的不规范装置，导致线路闪络次数的增多，从而影响电网运行的安全可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于避雷线的引流功能，其实施过程是由于接地电阻的不同，使得杆塔顶部电位的差异，当雷电波在避雷线中传输时，因为线路的耦合作用很容易感应出另一个行波，但是这类行波和杆塔顶部电位不同而造成的过电压比雷电直击时造成的过电压小很多，这样就可以保护输电线路不受雷电高压破坏。通过各类模拟实验可以得出，输电线路的电压是100kV甚至更高时，需要全线装设避雷线，保护角一般采用20~30°，对于500kV及以上的超高压输电线路需要装设双避雷线，这时保护角一般采用15°及以下。
2.4强化输电线路的绝缘带
输电线路的绝缘带强度是影响其抗雷水平高低的直接因素，雷击事故的发生概率和绝缘带强度成正比。在雷电活跃地区和跨越大的杆塔处应增加绝缘子片数，这些地方多为雷击事故发生频繁地带，无论是杆塔顶部电位、感应过电压，还是受绕击的概率都比别处要大，适当的增加绝缘子片数，同时加大输电线路和避雷线之间的距离，都可以强化绝缘带，平时还需要加强零值绝缘子的检测工作，及时更换和检修破损的零值绝缘子。如今，我们常用同杆塔双回线路的输电设备，普通的防雷措施已经无法有效起到防雷作用，可以采用不平衡绝缘方式，以保护输电线路遭受雷击时双回线路不同时跳闸，不平衡绝缘方式就是当输电线路遭受雷击时，绝缘子片数少的回路先闪络，然后这一回路可以当避雷线使用，对另一条回路起到保护作用，提高其防雷水平，保证电网供电的连续性。对于绝缘子片数的装设，高度超过40m有地线杆塔，每增高10m就要增加一片绝缘子。
2.5耦合地埋线
通常情况下，耦合地埋线可以起到两方面的作用，一是接地电阻的减小，二是具有架空地线的作用。也就是说，它同时具有避雷线的分离作用和耦合作用。根据实际调查，沿输电线路在地下埋设1~2根的接地线，并可以和杆塔接地的装置进行相互连接，这样可以降低接地电阻，并有效地提高输电线路的耐雷能力。虽然这种措施的防雷效果比较好，但在山区实施相对困难，不仅施工难度大，成本也较高。因此通常在雷害严重的平原丘陵地区得到广泛应用。
2.6采用消弧线圈接地装置
对于雷电活跃地区，难以降低线路中的接地电阻，如110kV及以下电压等级的电网可以采用不接地方式或消弧线圈接地装置，这种装置可以使雷击单相闪络接地故障被消弧线圈消除，避免其出现持续共频电弧现象，目前的消弧线圈接地方式运行效果良好。消弧线圈接地系统的单相接地选线方法归纳起来主要有两类，一类是通过改变消弧线圈回路参数来获取接地故障特征的方法；另一类方法不通过改变消弧线圈回路参数，只依据单相接地时的自身接地故障特征。第一类方法应用得最多，它主要是线路单相接地时在消弧线圈旁并接电阻，以改变接地故障线路的零序电流，通过检测各线路零序电流的改变实现接地故障线路的选择。
结束语
输电线路作为保障电力正常供应的基本需求，其安全性对于我们的生活和工作都有重要意义。雷害问题是影响输电线路安全运行的主要原因，但是因为雷击属于自然环境因素，具有不同程度的随机性，为降低雷害事故的发生概率，在开始设计输电线路时，就需要考虑到其周边环境雷电活动情况，同时结合地理位置加强防雷保护措施，以保证输电线路的安全平稳运行。为将雷击事故后果减小至最低，必须要找到最适合该地区输电线路的防雷措施，并且通过各部门的合作完善线路的运维工作。
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论文作者:谭鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签：线路论文; 避雷线论文; 过电压论文; 杆塔论文; 雷害论文; 雷电论文; 防雷论文; 《基层建设》2019年第15期论文;