集电线路防雷技术在新能源领域的应用

一、新能源领域集电线路防雷技术的核心认知

（一）防雷技术应用的核心需求

新能源领域集电线路对防雷技术的需求围绕“防直击、防感应、降损失”展开，具有鲜明的场景特性。首先是直击雷防护需求，新能源集电线路杆塔多为钢结构或混凝土杆，高度较高且分布分散，易成为雷击目标，需通过技术手段减少直击雷击中概率，避免杆塔、线路绝缘子损坏。其次是感应雷防护需求，即使未遭受直击雷，雷电产生的强电磁场也会在集电线路中感应出高电压、大电流，可能击穿线路绝缘或损坏下游的逆变器、控制器等电子设备，因此需具备抑制感应过电压、过电流的能力。再者是故障快速恢复需求，新能源发电依赖并网运行，集电线路雷击故障若处理不及时，会导致大面积发电单元停运，需防雷技术与故障监测、自动重合闸等系统协同，缩短故障排查与恢复时间，降低发电量损失。此外，还需兼顾经济性需求，新能源项目投资成本较高，防雷方案需在保障防护效果的同时，避免过度投入导致成本增加，实现“防护有效、成本可控”的平衡。

（二）技术应用中的现存问题

当前集电线路防雷技术在新能源领域的应用仍存在诸多问题，影响防护效果。一是技术选型适配性不足，部分项目未结合新能源场景特点（如风电项目的高海拔、强风环境，光伏项目的开阔地形）选择防雷技术，如在土壤电阻率高的山地风电项目中，仍采用常规接地方式，导致接地电阻超标，雷电流泄放不畅；二是系统协同性差，直击雷防护、感应雷防护、接地防护常独立设计，未与集电线路的故障监测、运维管理系统联动，如雷击后无法快速定位故障点，延长停运时间；三是环境适应性弱，新能源项目多处于恶劣环境，部分防雷设备（如普通避雷器、接地体）耐受能力不足，在高温、高湿、强腐蚀环境下易老化失效，导致防护性能下降；四是运维管理滞后，防雷设备需定期检测（如接地电阻测量、避雷器性能测试），但部分新能源项目因地处偏远，运维人员不足，导致设备故障未能及时发现，埋下安全隐患。

二、集电线路防雷技术在新能源领域的应用优化方向

（一）基于场景的技术选型优化

需结合新能源项目场景特点，精准匹配防雷技术类型，提升适配性。风电项目方面，针对高海拔、高土壤电阻率场景，接地防护可采用“水平接地体+垂直接地体 + 降阻剂”组合，配合杆塔底部的环形接地网，降低接地电阻；直击雷防护可采用“避雷线+杆塔避雷针”双重防护，避雷线选用耐强风的高强度钢绞线，避免风振导致断线。光伏项目方面，地面光伏场区可采用“避雷线+电缆屏蔽”组合，减少开阔地形的感应雷影响；屋顶光伏需与建筑物避雷系统协同，集电线路接地网与建筑物接地网可靠连接，避免电位差；针对分布式光伏的分散性，可采用小型化、模块化浪涌保护器，简化安装与维护。

（二）系统协同与智能化升级

推动防雷技术与新能源集电线路的智能化系统协同，提升防护与运维效率。一是防雷与监测系统协同，在防雷设备中植入传感器（如避雷器泄漏电流传感器、接地电阻在线监测传感器），实时采集设备运行数据，通过新能源项目的监控平台分析数据，及时预警设备老化或故障，如接地电阻超标时自动提醒运维人员处理；二是防雷与故障隔离系统协同，雷击跳闸后，结合线路分段开关与故障指示器，快速定位故障段落，配合自动重合闸系统尝试恢复供电，减少停运时间；三是防雷与数字化运维协同，利用无人机巡检（搭载红外测温设备）定期检查避雷线、接地装置状态，替代人工巡检，尤其适用于偏远或地形复杂的新能源项目；同时，建立防雷设备数字化档案，记录设备安装时间、检测数据、维护记录，实现全生命周期管理。

（三）环境适应性强化

三、保障防雷技术应用效果的措施

（一）完善技术标准与设计规范

完善的标准规范是保障防雷技术科学应用的基础。行业主管部门需结合新能源领域特点，制定集电线路防雷专项设计规范，明确不同新能源场景（风电、光伏、分布式新能源）的防雷技术要求、设计参数（如接地电阻限值、避雷器选型标准）、验收指标，避免设计盲目性；同时，统一防雷设备的技术标准，如新能源专用避雷器的耐候性、抗干扰性指标，确保设备质量达标。新能源项目设计阶段，需引入防雷专项评审，由防雷专家与新能源技术人员共同审核方案，重点评估技术选型、接地系统设计、系统协同性，避免方案缺陷。

（二）加强施工质量管控

施工质量直接决定防雷技术的最终防护效果，需强化全流程管控。施工前需开展现场勘察，详细检测新能源项目场地的土壤电阻率、雷暴活动频率、地形地貌，为施工方案调整提供依据，如发现土壤电阻率超标，需提前准备降阻材料；施工过程中需严格遵循设计规范，重点管控接地网焊接质量（确保焊接牢固、防腐处理到位）、避雷线架设精度（保证与集电线路的安全距离）、避雷器安装工艺（确保接线牢固、密封良好），避免因施工疏漏导致防护失效；施工后需开展全面检测，包括接地电阻测量（采用专用接地电阻测试仪，确保符合设计要求）、避雷器性能测试（如绝缘电阻、泄漏电流检测）、避雷线导通性检查，检测不合格的需限期整改，直至达标后方可投入使用。

（三）强化运维管理与技术培训

科学的运维管理是保障防雷技术长期有效的关键。新能源项目需建立防雷设备定期运维制度，明确运维周期与内容，如每季度检测接地电阻、每半年检查避雷器外观与泄漏电流、每年开展防雷系统整体性能评估，尤其在雷雨季节前需进行全面排查，提前消除隐患；同时，建立雷击故障应急处理预案，明确故障响应流程（如接到跳闸信号后，先通过监测系统定位故障点，再派运维人员现场排查）、人员分工与物资储备（如备用避雷器、接地材料），缩短故障处理时间。加强运维人员技术培训，内容涵盖防雷技术原理、设备检测方法、故障排查技巧，通过理论培训与现场实操结合，提升运维人员的专业能力；同时，鼓励运维人员参与行业交流，学习先进的防雷运维经验，如无人机巡检在防雷设备检查中的应用、智能化监测系统的操作方法，推动运维水平提升。

结束语

集电线路防雷技术在新能源领域的应用，是保障新能源发电系统稳定运行、降低雷击故障损失的核心举措。本文通过分析防雷技术的核心需求、类型、问题，应用优化方向及保障措施，为新能源项目集电线路防雷设计与运维提供了系统思路。在实际应用中，需始终以新能源场景特点为导向，通过精准的技术选型、系统的协同升级、严格的质量管控，实现防雷技术与新能源系统的深度融合。未来，随着新能源产业的持续发展与防雷技术的不断创新，集电线路防雷将向“智能化、场景化、低成本”方向迈进，为新能源发电的可靠性提升提供更强支撑，助力“双碳”目标实现。

参考文献

[1]刘源源.浅谈新能源发电项目集电线路防雷综合治理[A]人工智能与经济工程发展学术研讨会论文集[C].重庆市大数据和人工智能产业协会、西南大学、重庆工商大学、重庆建筑编辑部,重庆市大数据和人工智能产业协会,2025:4.

[2]王善军,孙永杰,李波,王栋,张文雅 .35kV 集电线路防雷技术研究[J].电工技术,2024,(23):230-232+236.

[3]郑喆.山区风电场集电线路雷击风险与防护技术分析[J].电力设备管理,2024,(16):138-140.

作者简介：

姓名：蔡昆，性别：男，民族：汉，籍贯：湖南省衡阳市，职称:高级工程师，学历:大学，研究方向:输变电工程、电力生产运维。