孙文勇
（国网四川省电力公司广安供电公司 638000）
摘要：由于防雷与接地措施不到位而引发的跳闸等事故的频繁发生，给经济社会的发展带来了很多的不便，因此，加强架空输电线路的防雷接地的相关研究是非常必要的。本文分析了架空输电线路的雷电危害，提出了架空输电线路的防雷与接地措施。
关键词：架空；输电线路；防雷；接地
引言
随着我国经济的快速发展，社会各界对电力的需求也在不断增加，这促进了输电线路规模的扩大。然而，很多架空输电线路都是露天安装的，很容易受到自然环境的影响。其中，雷电危害就是重要的一种，它会严重威胁输电线路的运行安全。因此，应用防雷接地技术有十分重要的现实意义。
1架空输电线路的雷电危害
雷电危害大多发生在春夏两季，但是，它也会受不同地区地理环境差异的影响。雷电对输电线路的危害主要表现在以下几方面：一是，雷电自身的高热效应危害。当遇到输电线路时，雷电的高热效应会转变为电流，使被击中部位瞬间产生极高的热能，导致此段输电线路被融化，进而燃烧起来。二是，雷电所产生的电磁场危害。在雷电形成的过程中伴有电磁效应，当输电线路被雷击中时，这部分电磁效应会在雷击部位形成交变电磁场，使得电路中的电流量瞬间增大，导致线路高温燃烧。三是，雷电附带的高压效应危害。雷电形成的瞬间电压通常为高压，能够达到十几万伏以上。这种高压在雷击点会对输电线路上的电气设备造成极大的攻击，导致输电线路被烧坏、出现短路的情况，甚至还会引发更严重的事故。四是，雷电所发出的电波危害。电波也是雷电附带的一种现象，它经常会干扰防雷装置的正常工作，使其无法有效发挥防雷功能，变为放电器反击输电线路。
2架空输电线路的防雷与接地措施
2.1提升绝缘性能
由于地理条件的差异，在一些地区，塔杆之间的跨度较大，这在无形当中就加大了塔杆落雷的机会。在雷击时，电位高电压大，受绕击的概率大。在高塔杆上增加绝缘子串，加强线路的绝缘可以有效地进行防护。
通常采用并联间隙绝缘子，电弧和绝缘子的表面在雷击闪络时最好不要有直接接触，然而操作过电压如果超过了保护间隙的承受范围则很容易造成事故。使用并联间隙绝缘子，可以在放电时使并联间隙先放电，对放电电弧根部进行捕捉，将雷电导入地面，线路和绝缘子串都不会受到损坏。并联间隙绝缘子的观测可以直接使用肉眼观测，对保护间隙的维护也比较便利。
此外，也可以使用差异绝缘法，在同一个塔杆上面的三相绝缘性能是不同的，最下面的绝缘子比上面的多，这样，在出现了雷击时，导线的绝缘体会最先穿透，雷电会沿着塔杆进入到地面，能够防止出现双相闪络现象。
2.2架设避雷针
在架空线路防雷电中，避雷针的架设是非常重要的手段，能够防止雷电沿着塔杆流经整个线路，防止出现过大电流；此外，能够将导线的耦合作用屏蔽。如果架空线路出现了电压过高现象，安装避雷针也能够解决这一问题。避雷针的安装成本较低，比较实用，将使雷电的绕击发生率降低，在安装设计时要充分考虑到避雷针与线路的间距，还要将杆塔适当的提升到一定高度。
可以使用负角保护针，负角保护针对输电线路有很好的屏蔽作用。将雷击放电作用于地面上，能够有效降低雷电绕击区出现的概率，同时，还能缩短临界击距，对输电线路起到良好的保护作用。负角保护针是架设在杆塔顶部导线上方的，是侧向安装的，多用于山顶、山坡等地区的杆塔上。其材料多为钢针，长度为2.5m或2.8m。
2.3安装避雷器
线路避雷器包括无间隙避雷器和有串联间隙避雷器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆无间隙避雷器始终参与线路运行，常态下也能吸收线路上各种过电压，但避雷器故障失效时母线对地它接，需停电人工摘除，一般配套使用串联脱离器系统，故障失效时避雷器与母线自动脱离，维护量大。有串联间隙避雷器不存在上述问题，维护成本较小，雷击导线时放电间隙动作，一般需要克服因摆动造成的间隙距离变化。
避雷器主要安装于易遭受雷击的线路段以及相应配电设备，在安装时要注意在雷击事故的多发线路段、配电线路的分支处杆塔上必须安装避雷器。此外相应的配电设备例如柱上开关、刀闸、配电变压器上也要安装。架空绝缘线路与电缆线路转换处、T接线路处等也要安装专门避雷器。
2.4搭设避雷线
避雷线是输电线路最基础的防雷装置，它的主要作用有以下几点：一是，对输电线路有一定的屏蔽作用，可以有效降低导线电流；二是，经过铁塔，将雷击产生的电流分流，起到减小塔顶电压的作用；三是，对输电线路有耦合效果，降低了绝缘子的电压。
避雷线主要应用于高压线路当中，在小于等于 20kV的低压线路中，避雷线无法发挥其应有的作用。在搭设高压线路（110～750 kV）的避雷线时，要根据输电线路电压等级的不同严格执行相关的设计技术规定。在110kV输电线路中，避雷线要采取全线架设的方式，但是，如果线路中有轻微的雷电活动或者年平均暴雨日期短于半月的区域，就无需架设避雷线；如果输电线路采取无线的架设方式，则应该在变电站搭设1～2km的避雷线。对于220～330kV的输电线路或者处于年平均暴雨日期超过半月地区的输电线路，避雷线要采用全程架设的方式。对于500～750kV的输电线路或者位于山区的输电线路，在架设避雷线时，要采用双线搭设的方法。
2.5安装重合闸装置
通过各项数据调查显示，因为雷电造成的线路闪络，跳闸能够自动重合，其绝缘性能会自动恢复。为此，可以在架空线路上安装自动重合闸装置，将瞬间的雷电故障解除，增强了线路的稳定性与安全性。我国很多110kV以上的架空电力线路在安装上自动重合闸以后重合闸成功闭合几率非常高，最高能够达到40%~80%左右。而30kV以下的电力线路成功率也非常高，使其成为了一种非常重要的防雷手段。
2.6使用过电压保护器
在架空线路中安装过电压保护器能够有效的弥补其他防雷措施的不足，提高10kV配电线路的防雷水平。过电压保护器能够避免工频续流高温而导致的架空导线熔断甚至跳闸的现象，这主要是由于在过零之前的较长一段时间内，尖顶波电流的幅值较小，不会对架空导线带来损害。当前过电压保护器的技术已经基本成熟，可以投入使用。
2.7降低杆塔接地电阻
降低杆塔冲击接地电阻能降低雷击杆塔塔顶时的电位，雷击避雷线时对雷电流有很好的释放通道，减少反击，提高线路耐雷水平。一般做法为：增加接地极的埋深及数量，换用电阻率较低的土壤，并且在接地极附近增加降阻剂。土壤电阻率高的地区，可采用多根放射形接地体或连续伸长接地体以及垂直接地电极等措施。
结束语
综上所述，雷击问题造成的架空输电线路的跳闸事件时有发生，给电力企业带来巨大的损失，也影响了供电的稳定性。雷击对架空输电线路的影响是无法完全杜绝的，高效的防雷接地技术可有效地降低雷电事故率，应于实际中加大力度落实此项技术，以保证供电的正常化运行以及人们生命财产的安全。在实际工作中，要根据不同地理条件、设备差异和天气情况，通过具体分析采取有效的防雷与接地手段，必要的时候要综合运用多种防护措施。
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论文作者:孙文勇
论文发表刊物:《电力设备》2015年4期供稿
论文发表时间:2015/12/3
标签：线路论文; 雷电论文; 防雷论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 过电压论文; 间隙论文; 《电力设备》2015年4期供稿论文;