刘福辉
（特变电工股份有限公司 新疆昌吉 831100）
摘要：在我国电力系统中，输电线路占据着重要的位置。本文先介绍了雷电对输电线路破坏的原理，接着分析了我国现阶段在输电线路防雷工作中遇到的问题，最后提出输电线路运用差异化防雷技术的对策。
关键词：输电线路；差异化防雷技术；策略
一、前言
近年来，随着我国经济的飞速发展，人们生活中对电力的需求也不断增加，对输电线路进行建设也变得越来越重要，而输电线路中需要重视的问题之一就是对雷电的防御。
二、雷电对输电线路破坏的原理
高压输送电路故障的最大一个自然因素就是雷击, 故障一旦发生就会造成整个现代电力资源的浪费。众所周知,雷电活动能够产生剧烈的热电效应和磁场效应,还会产生强大的机械性破坏力造成机械的损失, 在裸露旷野的高压输电线路中特别容易因为这样的电磁效应造成很大的过电压危害。目前电子设备的集成度非常高,他们被广泛地应用于整个电力调度运行的系统中。而高集成的电子设备对雷电电磁脉冲的反应非常的敏感。当输电线路被雷电击中, 会由于高集成电子设备的敏感性产生超负荷的过电压磁波, 电压磁波会沿着线路网传入变电站, 使变电站运行设备的介电强度下降, 导致敏感设备中的感应电子器件遭到损坏; 供电保护装置和监控系统会产生误动作,造成输电设备的跳闸断电．极大的破坏现代的电力变电输送网。
输电线路遭到雷击也称为大气过电压, 分为直击雷过电压和感应雷过电压两种类型, 其原因是雷云在放电时其过电压通过线路杆作为放电载体, 导致线路的绝缘被击穿。雷击要通过建立一个放电泄流通道通过, 使大地感应电荷和雷云中的异种电荷互通, 所以是否遭到雷击和接地装置是否完好有着直接的关系。
当感应雷过输电线路时的电压可达400kV左右,这样的电压值对35kV及以下线路绝缘造成很大的威胁, 感应雷对于110kV及以上线路的绝缘不具太大的威胁。
三、输电线路采取差异化防雷技术与策略的原因
通过大量电网雷击故障数据整理分析可以发现，其发生频率在地域分布上存在明显的差异， 雷电活跃的省份其发生输电线路雷击事故的次数明显多于其他省份， 而且造成的后果更严重；另外，在时间分布上也存在较明显的差异，通过数据整理可以发现， 每年的6、7、8 月是全年雷击事故的高发时间，而一天中下午2 点至夜间8 点是全天中雷击高发时间；随着地形地貌变化也会导致输电线路雷击频率变化， 例如同一时间段内，大山山顶发生的次数明显多于潮湿洼地，而潮湿洼地又多于平原。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，结合地闪密度、雷电日等参数对雷
电检测积累数据分析可以发现， 即使同一条输电线路在不同时间，其雷电活动也会呈现出明显的不同，而同一时间不同的输电线路也会存在较大的差异，输电线路自身塔杆结构、绝缘配置等特征参数存在差异，其实际绕击率、反击率等会产生不同的影响， 需要利用不同的防雷计算方法和防雷措施进行改造，所以输电线路的防雷技术和策略必须具有差异性，但在实际输电线路防雷过程中， 人们受防雷措施自身效果滞后性的影响，无法将防雷措施长期落实，而且忽视对防雷措施所应用的设备的维护，导致防雷效果并不理想。
四、我国现阶段在输电线路防雷工作中遇到的问题
一是对防雷技术手段的选择和应用未进行合理、优化布置。部分单位在开展防雷工作时, 常常是各种防雷技术措施一哄而上,既没有充分调查线路落雷的特点,也未仔细研究分析输电线路各区段的差异性,而将各种防雷措施盲目地施展开来。
二是“ 病急乱投医”, 对部分原理模糊的防雷“新”装置的引入过于激进。近年来,接地模块、“可控放电避雷针”、“防绕击预放电避雷针”、“头部分裂均压式避雷针”等防雷装置在广西电网获得了大量应用。这些防雷装置,其工作原理在学界尚存争议,同时其标称的防雷性能亦未有运行经验相佐证。
三是防雷工程整体缺乏技术经济考量。
① 防雷工作的滞后性。在目前的防雷工作中都是通过每年的雷击数据统计的基础上,属于事后数据,这就造成了防雷工作的滞后性,缺乏预见性。②防雷工作的长期性。在输电线路的防雷工作中需要很长时间的操作, 所以要对每年的防雷改造的工作进行数据的统计、分析,为以后开展防雷工作做铺垫。③防雷设备的维护。保证防雷设备的正常运行是提高防雷水平的重要因素。由于防雷设备的运行环境都比较危险、恶劣,虽然可以了解设备带来的数据情况，但是不能掌握避雷设备的使用性能, 所以要开展防雷设备的预测工作。
五、输电线路运用差异化防雷技术的对策
1、 根据电压等级的不同架设避雷线。在输电线路防雷的工作中，如果想要选择合理有效的防雷措施，需要与当地雷电活动的强弱、土壤中电阻率的大小以及地形特征等方面相结合，同时还需要根据线路的负荷性质、电压等级以及系统运行的方式，再对经济技术进行比较等方面进行选择。
（1）35kV 电压及以下的线路并不适合全线装配避雷线，一般只是在变电站进线的位置装置1-2 千米的避雷线即可，同时需要在雷电比较活跃的区域装置避雷线或者是装置一些与避雷器有关的设备。
（2） 110kV 电压的线路需要全线装配避雷线，当位于山区中的需要选择双避雷线，同时针对雷电活动比较弱的地区，可以不进行避雷线的装置。
（3）220kV 电压及以上的线路需要全线装配避雷线，并且需要选择双避雷线。针对输电线路装配的避雷线，应该重视杆塔上的避雷线对边导线的保护角，保护角通常为20度～30 度，同时需要做好杆塔的接地处理。根据不同杆塔基础土壤的电阻率，装置相应要求的工频接地电阻材料。
2、减少杆塔接地电阻。在输电线路防雷工作的时候，可以减小杆塔的接地电阻，这样在一定程度上不仅能够减少雷击杆塔点位升高的程度，还能起到较好的防雷效果。如果在实施的过程中出现接地网电阻值过大的情况，就需要采取有效的措施进行改进，例如：使用降阻剂改善土壤电阻率、增加地网辐射线或者是扩大接地体的等效直径等。
3、需要加强绝缘效果。如果想要加强绝缘的效果，就需要相关部门采取不平衡绝缘的方式。若是在雷电活动比较强烈的地区，或者是跨越地段以及进线部位，都可以使用增加绝缘子片数的对策。由于这些地区产生雷击事故的次数较多，同时塔顶的电位比较高，受绕击的概率比较大，然而通过增加适当的绝缘子片数，不仅增大避雷线与导线之间的距离，还可以加强绝缘的效果。
4、对线路路径以及避雷设备进行合理的选择。根据相关资料表明，容易遭受雷击的区域有以下几个方面：a.潮湿的盆地；b.山区风口、顺风峡谷、河谷等；c.地下水位较高或地下有导电性矿地面等；d.土壤电阻率突变地段。当在这些地段安装避雷设备之后，可以在雷击所产生的电压高于一定幅值的时候产生动作，这样能够为雷电流提供低阻抗通路，不仅能够将雷电泄放到大地上，还能够对电压升高起到抑制的作用，保证了设备与线路的安全。在我国，由于广泛使用钢接地体，腐蚀问题已日益引起重视，尤其在沿海地区，近年修订的规程中已将铜包钢作为接地装置材料。通过以往线路运行经验表明，输电线路容易遭受雷击的位置大多集中在线路中的某段区域，所以，在对输电线路进行设计的时候，需要对这些容易遭受雷击的地段采取合理的躲避措施，或者是对线路进行加强保护，这样可以有效的防止雷击事故的发生。
六、结束语
总之，随着我国科学技术水平的提高，虽然我国电力电网发展迅速,但相应的电力技术并没有得到很大的提高,输电线路的防御一直是我国电网防雷体系中的一个薄弱环节。在接下来的作业中，为了保证电力系统运行的高效，就应该针对输电线路具有的差异性，各个部门进行合作，找出多样有效的解决方案，提高在不同条件下输电线路所具有的抗雷性能，从而保证电网系统的正常运行。
参考文献
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[3]韩芳,曾晓毅,鲁铁成.输电线路综合防雷及雷击跳闸风险评估系统研究[J].电瓷避雷器,2012(3).
论文作者:刘福辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
标签：防雷论文; 线路论文; 避雷线论文; 雷电论文; 过电压论文; 电压论文; 设备论文; 《电力设备》2016年第9期论文;