雷电对电力线路的危害及防护措施

雷暴天气是自然现象中的一种天气现象，近一段时间以来雷电灾害发生非常多，发生频率逐年上升，雷害会对社会产生严重的破坏，同时产生巨额的经济损失，使人们非常的恐惧雷害，并对雷害的原因进行探索。对人类活动区域的范围进行统计，统计表明显示雷电现象本身发生的绝对值没有太增加，但是引起的雷害的频率却越来越频繁，雷害形成的破坏后果越来越严重，特别是输电线路。为此，有效和安全的防雷措施，提高输电线路运行维护水平，怎样减少雷电对输电网络的破坏越来越受到有关人员的关注。
　　1、雷电对电力线路的危害
　　对于输电线路来说，雷电造成的安全危害很大，经常会使绝缘子发生闪络，山区等交通不方便的地区尤其严重，给巡视、排障增加了一定的难度。在海拔较高的地区受到特殊地形的影响，发生雷电同时会有大风和急雨，风速过快使高大的树木压在导线上，输电线路发生振动后发生碰击，从而使线杆倒下以至线路中断。这些严重的输电线路故障如果不及时处理，会引发电力事故，对人们的生命财产造成损害。
　　在所有电网事故中，输电线路占比较大，在输电线路故障中，雷击跳闸占比较大，特别是山区输电线路，大部分线路故障是因为雷击后跳闸，运行记录和架空输电线路的供电故障也有一半是由雷电引起的，对雷击跳闸进行有效的防范，可以有效降低输电线路故障，使电网故障的发生频率降低。
　　经过多年的研究，我国形成了一套比较有效可行的输电线路防雷方法，常用的防雷方法有对接地电阻进行降低、架设避雷线、安装自动重合闸等，一些山区的输电线路发生雷害非常普遍 ，对接地电阻进行降低有一定的难度，工程造价较高、工作量大，效果也不太明显;为此，进行防雷击的关键是预防雷击跳闸事故。
　　2、采取雷电危害防护措施
　　2.1 常规有效的防雷措施
　　雷电活动具有季节性的特点，所以要掌握当地雷电的活动规律，根据规律来采取有效的防雷措施。下面介绍一下常用的有效防雷措施。
　　2.1.1 对线路杆塔的接地装置进行改装
　　一般线路在架设在荒坡野外，经常受到气候、地形以及环境的影响，接地网会受到外界的影响发生锈蚀和破坏，要定期对接地网进行检测，根据检测到的结果进行及时的改造，要保证地网正常运行，质量合格。具体的实施办法为：
　　①组织专门的线路人员对杆塔的接地电阻和土层的电阻率进行测量，对接地装置进行检查，确保其实好性。
　　②如果有雷击重点线路，要对其接地电阻进行普查测量，根据测量结果改造雷击重点影响区域和雷击频发性杆塔接地装置;如果变电站终端和杆塔接接地电电阻连续五基不合格，要进行重点改造，通过改造降低接地电阻。
　　③如果线路的接地引下线某些区域被盗程度严重，要用扁钢为材质的引下线进行改造，要保证杆塔常年接地。
　　④要根据不同地区的地形、地质、土壤情况，选择采取接地体的形式，可以采用垂直、形式以及水平复合的接地体形式，各个季节的接地电阻要保证合格。
　　⑤如果杆塔接地网的土壤电阻率非常高，埋设接地网时要换用土壤电阻率低的土壤，也可以进行延伸接地，将接地网引到土壤电阻率低的地方进行接地，这样可以有效降低接地电阻。
　　2.1.2 换合成绝缘子
　　对重雷区，绝缘子污染严重的杆塔，瓷绝缘子要更换为合成绝缘子，合成绝缘子可以增加绝缘的强度，使线路的抗雷能力大大增强。
　　2.1.3 安装氧化锌避雷器时要采用线路型
　　氧化锌避雷器的工作原理如下：如果杆塔受到雷击，有一部分雷电穿过避雷线进入相邻的杆塔，另一部分雷电从杆塔流入大地，杆塔的接地电阻处于暂时的电阻状态，用冲击接地电阻来表示。如果有些地区的雷电活动程度比较严重，土壤的电阻率较高，杆塔的接地电阻较大，同时降低接地电阻有一定的难度，防雷时氧化锌避雷器可以选用安装线路型，这样可以有效提高线路的抗雷水平，降低雷击危害。
　　2.2 新型防雷技术-安装引弧间隙
　　传统的防雷技术都是以防、堵为主，而近年来，防雷领域新出现了一种新的防雷理念，那就是雷害发生是随机的，无法避免，不如对其进行疏导，找到一个可以保证线路安全的通道来对雷电流进行疏导，同样可以有效防雷。引弧间隙是这一新思路的代表。安装引弧间隙以后，绝缘子串被间隙保护起来，避免因放电损坏绝缘子而造成永久性故障。根据有关资料介绍，在大跨越杆塔上应用，获得较好的引弧效果。
　　2.3 利用雷电定位系统快速准确排除雷电故障
　　2.3.1 雷电定位系统特点
　　雷击输电线路是频繁发生雷击的线路，产生的危害很大，特别希望每次雷击后能快速的确定雷击输电线路的发生位置，可以尽快的查明故障原因和受破坏程度，从而及时采取措施来进行修复，并根据以往的数据找出经常发生雷击的位置并对其易发生雷击的原因进行分析，采取针对性的改进措施，提高电网的安全性。所以，对雷电进行准确的定位是电力从业人员的关注重点。
　　目前在电力系统中定位雷击故障点最常用的技术是雷电定位系统和故障测距。雷电定位系统（LLS）是一种大面积雷电测量的新技术。70年代中期，由美国M.A.Uman和E.P.Krider等人研制成功了雷电定位系统（LLS），可以进行精确的定位。LLS具有明显的功能优势，主要对电力系统雷击故障点和森林中的雷击火灾进行检测，并在世界各地得到了广泛应用。 　　我国在80年代也引进了LLS;由于雷电定系统可以较准确地测量雷电流大小、极值和雷击位置，便于有关雷电参数的积累和线路防雷提供信息。于是从1995年开始着手建立覆盖上海市、广东省和浙江省等雷电定位系统，并在运行中不断改进、完善，形成独有的特点：
　　①该系统成功地运用了网络技术提高了数据传输的可靠性和通信效率，实现省（市）间的雷电定位信息的共享。
　　②该项目建立了统一数据库，实现了雷电数据多计算机相互备份，特别是在国内雷电定位系统中率先采用原始数据自动重新发送技术，提高了华东电网雷电定位系统的可靠性和数据完整性。
　　③该系统建立了一套雷电信息服务系统，使雷电定位查询工作更方便、更迅速，更直观。
　　2.3.2 雷电定位系统的主要用途
　　雷电可以使国民经济各个部门受到直接或间接的危害，所以掌握雷电进行实时运态是非常有意义的。LLS可以产生巨大的经济和社会效益。将LLS应用于电力系统，如果雷击造成线路跳闸，LLS可以可以准确定位雷击故障区域，避免了全线巡视的费时费力，提高了工作效率，并使抢修时间明显缩短。
　　①雷击动态图使排查人员及时了解雷电的运动轨迹，可以针对事故进行正确的判断，制定可靠的运行方式，保证电力系统安全运行。
　　②LLS在天气当中的应用--气象统计表明：雨量与雷电相关，暴雨伴随着强烈的雷暴。据粗略统计，一次雷电伴有20 000 t降水。因此，在发生局部或者大面积的水灾时，雷暴探测可以进行及时预报，也可以对人民的生命财产进行及时抢救，避免造成更大的损失。如果是进行小流域的预报，可以提前3个小时进行预防。
　　3、对防雷措施的评价
　　3.1 接地系统的概念是一切防雷措施的基础
　　避雷技术中接地是非常重要的，无论是直击雷，感应雷或者是其他雷电形式，都是将雷电流送入大地。要进行可靠的避雷，就必须有合理的接地装置;如果接地电阻小，那么雷流散发的越快，雷击的物体受到的高电位就可以保持较短的时间，产生的危害较小，故对于接地系统中的接触电阻不能忽视。须掌握正确的测量方法，才能保证接地系统的完好性。
　　3.2 雷电定位系统是一种与雷电长期抗战的有利措施
　　雷电定位系统是通过对线路杆塔进行经纬度定位，结合雷电探测站在电闪�p发生雷击后探测和定位雷电的发生地点，从而确定雷害的频率和范围，并借助其他电力保护设备来获得雷电信息，对雷击位置进行判断，使抢修的时间大大缩短;通过长期对雷击和杆塔的位置进行测量和观测，可以对雷击频繁发生的地区进行定位，如果是雷击多发区，要采用比一般防雷方法更详尽的方法;通过对雷电活动进行长期的观察，可以研究雷电的发生规律，掌握好雷电的发生规律意义重大，才能据此采取有效的防雷措施;所以雷电定位系统是一种与雷电长期抗战的有利措施。
　　4、结 语
　　 雷电现象是一种长期的自然现象，在长期的防治雷电过程中，我们总结出了有效的防雷方法，科技发展带动了人们对防雷知识的认知，如雷电参数、雷电的产生原因以及雷电的发生规律等，人们的防雷技术也不断创新和高效。
　　我们一定要在科学蓬勃发展的今天，根据各种条件来采取适合的防雷措施，并对防雷工作经验进行不断的总结，与行业内的专业人员进行交流，更好的促进防雷技术的发展。