输电线路雷击跳闸故障及防范措施
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输电线路雷击跳闸故障及防范措施
摘要：通常，输电线路在运行中不可避免会出现雷击跳闸故障，这样就会导致输电线路被损坏，影响整个电力系统的运行。因此，在这种情况下，供电企业必须要采取有效的措施来科学防范输电线路出现雷击跳闸故障，这是尤为重要的。基于此，本文从输电线路雷击跳闸故障的主要原因、输电线路雷击带来的危害、输电线路雷击防护的关键技术以及输电线路雷击跳闸故障的有效防范措施四个方面进行详细分析，以供大家学习和参考。
关键词：输电线路；雷击跳闸故障；防范；措施
输电线路因为覆盖范围相当大，必须要跨越很多区域。在雷击多发的区域，输电线路很有可能受到雷击引起跳闸故障，也会降低输电的稳定性以及可靠性。因此，作为供电企业，应该根据输电线路雷击跳闸故障的特征，制定有效的防雷措施，加强输电线路的保护，避免其受到损坏，而且尽可能将由于雷击而造成的经济损失及社会影响控制在最小化。
一、输电线路雷击跳闸故障的主要原因
一般来说，输电线路雷击跳闸故障的原因可以分成两种，一种是内因，另一种是外因。首先，就内因来讲，其主要包括输电线路本身的设计缺乏合理性、杆塔接地电阻不符合标准要求、线路绝缘子出现老化等自身防雷措施有待完善。其次，就外因来讲，其主要包括输电线路处于恶劣的环境、接地土壤率不一样等等[1]。同时，输电线路雷击跳闸故障的发生也与其他方面相关，比如：输电线路的排列方法以及杆塔的高度等等。雷击跳闸故障往往是输电线路的导线以及杆塔等等遭受雷击，在雷击过电压的作用下输电线路必定会产生很大雷击电流以及雷击过电压，如果线路的防雷措施不足或者没有显著的避雷效果，就会导致线路绝缘子击穿甚至输电线路断线，造成线路跳闸保护动作。
二、输电线路雷击带来的危害 一般来说，输电线路雷击的危害有很多，比如：设备毁坏以及线路跳闸等等。设备毁坏具体表现在雷击过电压导致绝缘子被击穿以及闪络，甚至导致绝缘子串炸裂以及线路烧毁。线路跳闸往往是雷电感应形成雷击电流，造成输电线路出现单相接地以及相间短路，导致输电线路保护跳闸，系统稳定性受到损坏等等。雷击故障出现后，因为无法精准定位雷击故障位置，受损的绝缘子、雷击痕迹不是很明显很难发现，所以必须要投入很多时间以及人力对故障进行分析与处理。
三、输电线路雷击防护的关键技术
雷击造成的线路调整情况非常复杂，如果线路导线被雷电击中，就有可能在输电线路中形成直击雷过电压，如果雷电将避雷线击中，在输电线路上就会产生反击电流。总体来讲，线路受到雷击时除了会产生雷击电流，也会有许多雷击电压以及电磁波注进，如果线路的防雷效果不明显就会导致很多事件发生，比如：雷击跳闸以及绝缘子击穿等等[2]。因此，为了可以减少输电线路雷击跳闸的次数，先要认真识别输电线路铁塔的类型，再结合各种类型的雷击合理制定有效的防护措施。可以尝试着将雷电探测器正确安装在输电线路上，以采集雷电产生的电流波，而且将GPS对时装置嵌入到雷电监测装置内。如果雷电探测器可以将雷击电流采集，就能将雷击发生的地点以及时间精确记录，还利用传感器向监测平台及时输送雷电流，而且结合故障电流的极性方向以及相位明确雷电流的具体路径。如果雷电流方向是从线路点向大地流，说明是反击故障；相反，如果雷电流方向是从地电位流经线路，说明是绕击故障。
四、输电线路雷击跳闸故障的有效防范措施
（一）高杆塔加强绝缘能力
许多输电线路必须要途经一些特殊区域，杆塔的高度相当高，然而除了杆塔的高度会加大，也容易造成雷击事件发生。就杆塔高度很高的不利条件来讲，为了获得良好的防雷效果，能够通过加大绝缘子串数量，以减少影响。并且能够运用加大塔头距离的方法确保防雷效果。高杆塔的不足之处是输电线路很有可能出现绕击情况。在设计过程中如果杆塔的总高度大于50米，不仅要运用避雷线的方法，增加塔高，而且提升绝缘子串的数量。 （二）不断完善线路杆塔接地技术
增强对输电杆塔的接地回路电阻值管理和监测，结合各个地理区域、各种土壤类型建立相对可靠的接地网，将基础的防雷设施工作落实到位。研究资料显示，在输电线路杆塔的接地处扩大接地网可以使土壤的电阻率主动下降，进而获得良好的预防雷击效果[3]。特别是对反击故障跳闸的线路改造接地电阻网，有着显著的防雷效果。针对偏远山区以及接地网改造条件不允许的地区，可以将一条耦合接地线增设在杆塔与杆塔之间，也可以使雷电过电压下降。
（三）避雷设施的正确选型
研究资料显示，输电线路遇到雷电绕击故障时，正确布置避雷针与避雷器，而且适当的调整线路不保护角，可以大幅度减少杆塔塔头周围的绕击伤害。并且将避雷器合理装设在线路杆塔顶部，可以减小电线和电杆塔二者之间的电位差，让线路绝缘子不会遭受雷击电压击穿，而且可以在较短的时间内将雷击电流释放出来[4]。通过重复试验与事故总结，不难发现，普通的氧化锌避雷器遭受雷电击穿后，电阻值立刻降低到小于100欧姆，导致线路出现单相接地故障，造成输电线路跳闸。并且如果氧化锌避雷被毁坏以及击穿，应该及时更换。而雷击闪络保护器可以迅速释放雷击电流，在雷电流释放结束后又能使避雷器的电阻值恢复到正常范围内，可以保证线路始终有电，以免频繁更换避雷器。就容易遭受雷击的线路类型来讲，选择适合的避雷器可以明显减少输电线路雷击跳闸率。
（四）雷电重灾区域的防雷措施运用
在雷电发生率较高的重点区域，结合输电线路容易发生的雷击灾害，能够合理制定有效的防雷措施。对于经常遭受雷击的杆塔，除了要正确辨识雷击类型，也要增加避雷针以及避雷器进而防止线路受到雷击，以大大的减少雷击跳闸次数。有些输电线路的雷击跳闸相当突出，在非雨季检测接电电阻 、绝缘子以及避雷器，一旦发现与要求不相符或者受损的绝缘子，必须要马上更换，确保输电线路有着很强的防雷能力[5]。以上实施这些措施，能够减少输电线路雷击跳闸率，保证输电线路是十分安全的。
（五）科学设置自动重合闸 输电线路在供电中出现自动跳闸的根本目的是对电网的安全进行有效保护，跳闸后故障通常可以快速解决。因此，输电线路被雷击后发生跳闸事故，能够保护线路，将放电故障及时消除。因此，通过正确安装自动重合闸能够使电力迅速恢复，将其和供电系统进行有机结合，能够使配电更加安全稳定的运行，也能立刻恢复供电。
结语：
综上所述，为了保证我国电力稳定工作，必须要确保输电线路安全运作，输电线路在人们日常工作生活中起到的作用非常关键。输电线路途经雷雨容易发生的地区，很有可能在雷电的作用下，造成跳闸事故发生。因此，需要全方位分析雷击跳闸的主要原因。结合原因，采取有效的措施来保护输电线路，避免线路遭受雷击后出现跳闸。但输电线路的防雷措施必须要结合所处地区的实际情况，有针对性制定相应的措施，从而有效控制输电线路雷电跳闸故障的出现。
参考文献：
[1]吴中瑶,王宇航,韦忠宇.关于超高压输电线路雷击跳闸典型故障分析[J].中外企业家,2020(17):247.
[2]邹斌.输电线路雷击跳闸故障及防范技术分析[J].时代农机,2020,47(03):39-40+42.
[3]康渭铧,邓远宁,莫修权.架空输电线路雷击跳闸故障及防范措施[J].电子元器件与信息技术,2020,4(01):116-117.
[4]尤波,杨帆.三相雷击跳闸在220kV输电线路的原因和防范措施[J].通讯世界,2018(09):196-197.
[5]王云龙.浅谈500kV输电线路雷击跳闸原因及防范措施[J].山东工业技术,2016(18):182.
