吳軍徽

摘 要：在對雷電成因及其對高壓配電線路造成的危害進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，探討了當(dāng)前高壓配電線路中典型的防雷擊技術(shù)措施及應(yīng)用方法，并以此為基礎(chǔ)，進(jìn)一步分析了幾種新型的防雷擊技術(shù)措施和一些在日常管理中常用的維護(hù)方法。

關(guān)鍵詞：高壓配電線路；防雷擊；避雷器

電力系統(tǒng)防雷工作的重點(diǎn)是高壓輸電線路的防雷，當(dāng)前專業(yè)技術(shù)人員對高壓輸電線路的維護(hù)和管理效果較佳，能夠有效的避免人為因素對高壓輸電線路故障造成的影響。而自然因素，例如雷擊對高壓輸電線路的影響，則不在人為管控范圍之中。因此，當(dāng)前導(dǎo)致高壓輸電線路故障的主要因素是雷擊，這也是最容易導(dǎo)致線路跳閘的問題所在。因此，有必要探討高壓配電線路的防雷技術(shù)及其應(yīng)用情況，以便為保證高壓配電線路的穩(wěn)定性提供支持。

一、雷電成因及對高壓配電線路造成的危害

（一）雷電成因。雷電是因雷云放電引發(fā)的，在雷云的形成過程中，帶正電荷的云團(tuán)與帶負(fù)電的云團(tuán)懸浮于空氣中。隨著雷雨體積不斷增加，內(nèi)部正、負(fù)電荷也不斷增加，當(dāng)空氣潮濕、雷云的電場強(qiáng)度高于空氣的放電電場強(qiáng)度時(shí)，就會產(chǎn)生放電現(xiàn)象。雷云放電的方式包括云對地放電、云對云放電與云內(nèi)放電三種形式。其中，能夠?qū)Ω邏号潆娤到y(tǒng)產(chǎn)生影響的主要是雷云的對地放電。據(jù)光學(xué)照片顯示，雷云對地放電往往會形成重復(fù)雷擊現(xiàn)象，對高壓配電線路造成極大的破壞。

（二）雷電對高壓配電線路的主要危害。在雷云對地放電的過程中，大量的電荷會在主放電通道內(nèi)中和，不但會產(chǎn)生刺眼的光和巨大的聲音，而且會產(chǎn)生大量的熱量和能量。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，我國高壓配電線路中的跳閘事故多半是因?yàn)槔讚舳斐傻?。并且，在高壓配電線路上產(chǎn)生的直擊雷和感應(yīng)雷同樣會造成跳閘事故，甚至還會沿線路侵入到變電所，導(dǎo)致人員的傷亡和設(shè)備的損壞，并引發(fā)大面積的電網(wǎng)癱瘓事故，給人們的生產(chǎn)和生活帶來巨大的影響。

二、當(dāng)前高壓配電線路的主要防雷技術(shù)措施

（一）架設(shè)避雷線。在制定高壓配電線路的防雷措施時(shí)，架設(shè)避雷線是一種最為常用的基本方法，架設(shè)避雷線的作用主要包括：① 避免雷電直接擊中導(dǎo)線；② 能夠起到分流雷電流的作用，達(dá)到減小流入桿塔中電流的目的，降低塔頂電位，減小雷擊事故發(fā)生概率；③ 對導(dǎo)線具有耦合功能，達(dá)到降低導(dǎo)線感應(yīng)過電壓的目的。因此，我國現(xiàn)行的高壓配電線路多采用了架設(shè)避雷線的方法。按照相關(guān)規(guī)定，在330kV 及以上高壓配電線路中必須架設(shè)雙避雷線；220kV高壓配電線路必須在全線路段架設(shè)避雷線； 110kV高壓配電線路原則上也必須架設(shè)避雷線。根據(jù)國內(nèi)高壓配電線路的實(shí)際運(yùn)行及維護(hù)情況，在雷擊活動并不頻繁的區(qū)域，并不需要全線架設(shè)避雷線。同時(shí)，在高壓配電線路架設(shè)避雷線時(shí)，為了降低線路運(yùn)行時(shí)避雷線中電流導(dǎo)致的附加損耗，并達(dá)到利用避雷線作通信線路的目的，通常也會采取避雷線經(jīng)小間隙與對地絕緣連接的架設(shè)方式。但是在雷擊發(fā)生時(shí)，由于小間隙可能會被擊穿，因此這種架設(shè)方式需要根據(jù)實(shí)際情況謹(jǐn)慎使用。

（二）適當(dāng)降低高壓配電線路桿塔的接地電阻。高壓配電線路的接地電阻與線路的整體雷擊水平呈反比關(guān)系。按照各桿塔土壤電阻率的實(shí)際情況，應(yīng)該適當(dāng)?shù)慕档蜅U塔的接地電阻，從而達(dá)到適當(dāng)提高高壓配電線路耐雷擊水平的目的。這也是當(dāng)前較為經(jīng)濟(jì)、有效的防雷技術(shù)措施。在實(shí)際的執(zhí)行過程中，要根據(jù)運(yùn)行的高壓配電線路和相關(guān)的技術(shù)要求，對全線桿塔基礎(chǔ)的接地電阻進(jìn)行定期測量，并結(jié)合歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。對于桿塔接地電阻超出規(guī)定或者上升趨勢較快的情況，要采取施加降阻劑、多重接地等技術(shù)方式改善接地土壤電阻率，達(dá)到降低桿塔接地電阻的目的。

（三）做好高壓配電線路絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的防護(hù)工作。

（1） 提高配電線路局部絕緣水平。考慮到高壓配電線路工程造價(jià)等方面的因素，通過強(qiáng)化高壓配電線路的局部絕緣能力不但可以滿足防雷擊的目的，而且還能夠降低高壓配電線路的工程建設(shè)成本。（2）在高壓配電線路上安裝避雷器。使用避雷器避雷是高壓配電線路的一種有效防雷方式，通過在配電線路安裝避雷器能夠?qū)Ω邏杭芸战^緣線路起到良好的保護(hù)效果。因?yàn)殚L期承受工頻電流，而且還要受到雷電過電壓、工頻續(xù)流等影響，無間隙避雷器在長時(shí)間使用之后會出現(xiàn)老化現(xiàn)象，容易引發(fā)故障，導(dǎo)致高壓配電線路的安全運(yùn)行受到影響。因此，高壓配電線路防雷擊保護(hù)時(shí)應(yīng)該選擇氧化鋅避雷器，并選擇在累積頻發(fā)區(qū)域的線路進(jìn)行安裝，對配電線路進(jìn)行全面保護(hù)。（3）在絕緣子兩端并聯(lián)設(shè)置放電間隙。通過使用在絕緣子兩端并聯(lián)設(shè)置放電間隙的方式可以有效的預(yù)防絕緣導(dǎo)線絕緣層被擊穿的情況。（4）高壓配電線路設(shè)備的防雷。為了保護(hù)高壓配電線路中的配電變壓器等設(shè)備，可以在配電變壓器的低壓側(cè)設(shè)置低壓避雷器，并確保高壓、低壓、低壓側(cè)中性點(diǎn)和變壓器外殼都可靠接地?？紤]到配電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，高壓配電網(wǎng)絡(luò)通常設(shè)置了對應(yīng)數(shù)量的開關(guān)、閘刀等，這些設(shè)備的防雷水平直接影響了雷擊事故發(fā)生的概率。為了減少雷擊引發(fā)的開關(guān)設(shè)備事故，在高壓配電線路的防雷工作中要做好開關(guān)設(shè)備的防雷工作。例如，在開關(guān)和刀閘兩側(cè)都應(yīng)設(shè)置避雷器，對開關(guān)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。另外，高壓配電線路中的電纜分支箱、環(huán)網(wǎng)柜等也是常見的重要設(shè)備，因此針對這些設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)也尤為重要。在實(shí)際的防雷工作中，可以在高壓配電線路的各個(gè)單元增加避雷器，或者在環(huán)網(wǎng)單元的合適位置設(shè)置避雷器等，這些方式都能夠達(dá)到防雷擊效果。

三、積極應(yīng)用新型防雷技術(shù)

為了保證高壓配電線路雷雨天氣的運(yùn)行安全，必須重視基礎(chǔ)性的防雷工作，積極利用新型的防雷技術(shù)來提高防雷水平。從目前的防雷情況來看，大多情況下主要采用的還是一些傳統(tǒng)的防雷技術(shù)，雖能夠發(fā)揮較好的防雷效果，但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，還需要不斷引進(jìn)新技術(shù)新科技來提高配電線路的整體防雷水平。在信息時(shí)代里，高新技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，各種新型的防雷技術(shù)在高壓配電線路中得到了不斷的發(fā)展，本文試從以下兩個(gè)方面做以簡要介紹：

（一）新的輸/配電線路結(jié)構(gòu)。例如，國內(nèi)外已經(jīng)開始大力開展新型輸電線路桿塔結(jié)構(gòu)的研究工作，將兩根避雷線加載組合起來，使用新型平行系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的平行系統(tǒng)，可以更好的對雷擊電流起到分流作用，使得雷擊過電壓強(qiáng)度不斷下降，保證了高壓配電線路整體防雷性能的改善，提高了線路的防繞擊效果。雖然這種方式增加了桿塔的高度，但是從單回線路的抗雷擊能力及其綜合投資效果來看，還是值得應(yīng)用的。

（二）合理設(shè)置保護(hù)間隙。當(dāng)前國外在絕緣子串保護(hù)間隙的設(shè)置和應(yīng)用方面已經(jīng)相對成熟，但是在國內(nèi)還沒有得到廣泛的普及，主要是在220kV及以下的高壓配電線路和防雷擊難度較大的線路上有一定的應(yīng)用，因此還需進(jìn)一步研發(fā)設(shè)置合理的保護(hù)間隙。

四、日常的檢查與管理

除了技術(shù)方面的防雷措施外，日常地高壓配電線路檢查與管理也是很重要的工作。首先，桿塔與接地系統(tǒng)的連接是達(dá)到防雷目的的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是重中之重。由于桿塔長年累月在野外裸露，各種不可抗的自然因素都會導(dǎo)致桿塔的破損，影響接地效果，當(dāng)然也就影響了防雷擊的效果。因此，定期的對桿塔進(jìn)行檢查維修是必須的工作，是保證桿塔接地效果良好的重要措施。其次，還要強(qiáng)化對線路運(yùn)行的管理，定期開展全面的線路檢查工作。例如對線路接地網(wǎng)的檢查測量工作、對桿塔接地電阻狀態(tài)的控制以及對防雷設(shè)施的預(yù)防性試驗(yàn)工作等等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)排除隱患，使防雷擊設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)。

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