引言

 

输电线路在电力系统中占有关键地位。目前，随着我国经济的快速发展，对输电线路的安全稳定性有了更高的要求。由于输电线路长期暴露在自然环境中，很容易受到外界因素的影响，雷击是最常见的灾害。据电网故障分类统计，雷击灾害引起的输电线路跳闸约占50%％－70％，特别是那些环境复杂、土壤电阻大、雷电频繁的地区，严重危害了电网的安全稳定运行。因此，在有针对性的预防措施的帮助下，积极防治，尽量减少雷击引起的线路跳闸问题，促进电网的高效稳定运行，为电力企业的稳定可持续发展提供支持。
 

1雷击故障引起的输电线路问题

 

1.1电压过高导致跳闸故障

 

雷击灾害会导致电压过高，进而导致电力输送系统的继电保护动作跳闸，这是雷击灾害最直接的损害。大部分输电线路设置在一定高度的电线杆顶部，有的借助高压电塔连接。因此，一旦出现雷电恶劣天气，雷电很容易击中输电线路，这种情况会不断增加高压线路的电压。继电保护装置的存在是为电力设备带来一定的安全保护，能够快速检测电力设备可能出现的故障，判断故障的区域和性质，更好地掌握电网维护人员的实际故障情况，有效稳定地处理输电线路故障。一旦输电线路上出现负载过高的电压，继电保护装置将通过跳闸来保护输电线路和电气设备。跳闸可尽量减少故障对整个供电系统的不利影响[1]。如果继电保护装置短路，导体融化或绝缘体加热容易引起火灾，甚至短路引起的电弧溅到附近的电力装置，直接影响电力设备的正常稳定运行。

 

1.2电流过大导致线路熔断和电气设备损坏

 

雷电几乎都有过高的电流和电压。一旦雷电直接击中电气设备或输电线路，很容易引起输电线路火灾。此外，雷电沿输电线路带来的过高电流直接损坏输电线路的塔杆和相关电力设备。电气系统本身的损坏检测和修复系统不能自动修复，会给输电线路带来不可逆转的损坏。特别是110kV输电线路上的雷击故障，由于应用广泛，不仅雷击故障容易发生，而且一旦雷击故障无法自行修复，需要大量的人力物力进行维护，大大增加了电力企业的成本。

 

1.3影响国民经济生产生活

 

雷电故障容易发生在春季、夏季和秋季，因为这三个季节气流相对极端，但国民经济的生产和发展主要在这三个季节完成。当110kV输电线路发生雷击故障时，会直接影响电力的稳定传输。当电力传输受阻时，会出现停电现象，导致各企业停工停产。如果雷击故障发生在条件复杂恶劣的山区，会增加输电线路的维护时间，增加各企业的经济损失。此外，一旦雷电威胁到承担通信功能的信息传输线路，也会影响信息传输的及时性。此外，更值得注意的是，110kV带电线路遭遇雷击造成的损失远远大于同类型无电输电线路[2]。因此，防止雷击故障对保护国民经济发展具有重要意义。

 

2110kV输电线路防雷措施

 

2.1降低杆塔接地电阻

 

降低杆塔接地电阻，主要是通过降低杆塔的冲击接地电阻值，提高输电线路抵抗雷击的能力，进一步达到防止输电线路雷击的目的。防雷措施的原理是通过改变接地电极的形状、大小、埋深和地质电阻率来改变杆塔本身的接地电阻。有几种方法：（1）水平延伸接地：适用于塔处于水平放射区，水平放射技术具有施工成本低的特点，一方面可降低工频接地电阻，也可将冲击接地电阻降低到安全范围。（2）深埋接地极：如果输电线路处于土壤电阻率较低的区域，非常适合深埋接地极或竖井接地极，能有效防止雷击。在埋设接地极的过程中，应合理选择埋设位置。接地极可通过高地下水、岩石天然裂缝埋设，浇筑阻力剂，铺设地下接地设备[3]。(3)填充降阻剂:如果输电线路周围有可用的低电阻材料，可以使用这些材料进行填充。在选择填充材料时，应综合考虑各方面的影响，确保填充材料的电阻率低、不易丢失、稳定性强、成本低、施工方便等。如果周围没有合适的填料，可以借助降阻剂降阻，也可以实现高效降阻。

 

2.2架设耦合地线

 

在输电线路雷电易发区，可采用线路下铺设地线的方法，提高防雷水平。该措施是在输电线路导线的下部增加接地线，从而提高输电线路防雷能力，减少雷击引起的跳闸故障。在大多数情况下，主要适用于输电线路接地电阻过高的区域。在耦合地线的帮助下，不仅可以促进导线与地线之间的耦合，一旦发生雷击，导线上会有更强的感应电压，降低绝缘子串的冲击电压；还可以降低电路塔的分流系数。如果接地电阻较高，雷电电流可以通过附近塔的接地设施分散，使塔顶的电位在安全范围内。耦合地线位于输电线路两侧，能增强地线的屏蔽效果，能很好地阻断雷电绕击引起的故障。铺设耦合地线时，应充分考虑杆塔结构、强度、弧垂对地距离、地形地貌等方面的影响，确保耦合地线良好的对地距离，与导线电气距离配合良好，确保耦合地线铺设合理有效。

 

2.3更换新型绝缘子

 

绝缘子在输电线路的绝缘能力中起着重要的作用，也能提高输电线路抵抗雷电的能力。因此，要加强对绝缘子的管理和监督。在日常管理过程中，要根据实际情况注意质量控制，保证输电线路的良好稳定运行，保证挂网使用的绝缘子质量达标。如果绝缘子已经运行一段时间或损坏，应定期检测零值和低值的绝缘子。如有异常，应及时更换。如果绝缘子所在区域雷电频发，需要不断优化绝缘子，可以通过增加绝缘子数量等方式。实践表明，这种方法可以大大提高输电线路的防雷和绝缘水平，减少输电线路跳闸次数的发生。目前110kV输电线路多采用合成绝缘子，具有强度高、重量小、防污能力高、维护方便等优点。但在雷电频发地区，仍容易发生跳闸，因此不断优化和完善绝缘子尤为重要。

 

2.4铺设避雷设备

 

避雷设施主要用于防止直接雷击，主要包括避雷针、避雷网和引下线。一旦发生雷击，大约一半的雷电流沿着闪光设施引入地下，其余一半的雷电流会击中相关管道，但任何一个都会直接危及电力设备和人员的安全。因此，在输电线路防雷设计过程中，应高度重视雷电波和雷电磁脉冲的预防，配备电涌保护器可实现上述保护。电涌保护器的作用是将电压控制在相对安全的值内，三级保护措施至关重要：一级保护将电流引入地下；二级保护以一级保护为基础，控制输电线路上的残压；三级保护是重点保护输电线路和关键供电设备。借助三级保护措施，电压可控制在安全范围内，有效保护输电线路。

 

3结语

 

雷击对输电线路的损坏非常严重，但由于雷电的不确定性，容易受到地面条件、地理环境、天气等因素的影响。因此，雷电情况也不同。在安装输电线路之前，应充分考虑现场的实际情况，制定合理有针对性的防雷策略，通过降低杆塔接地电阻、提高输电线路绝缘能力等对策，防止雷电危害，保证输电线路防雷工作的良好推进，从而保证输电线路防雷能力，护送电网安全稳定运行，促进电力企业稳定可持续发展。