摘要：电力是当今社会生产和人们生活的主要能源之一，其发展关系着社会的进步。就当前我国架空输电线路运行情况来看，架空输电线路的有效应用，为促进电力系统良好供电提供了条件。但设置在露天环境中的架空输电线路容易遭到雷击，引发雷击跳闸事故，使输电线路无法正常运行，影响电力系统供电。因此，做好架空输电线路防雷及接地方面至关重要。
关键词：架空输电线路；防雷及接地；必要性；措施
现阶段，随着现代科技及社会的不断发展，人们的生活水平也越来越高，对电的使用也越来越普遍，没有电就没有如今的美好生活。输电线路防雷及接地措施的研究可有效减少因雷害事故而引起的设备损失，提升供电稳定性及可靠性，保障电力安全运行，因此相关单位在输电线路设计时，对防雷及接地的研究已成为保障输电线路安全运行的关键性措施之一。
一、架空输电线路遭到雷击而跳闸的原因
在雷电天气，架空输电线路遭到雷击而产生跳闸的因素有很多，其中输电线路遭遇雷击而导致跳闸事故的主要原因为自然因素、设计因素和施工因素3种。当架空输电线路被雷击而产生跳闸，或者是雷电直接击中了杆塔，甚至是击中了输电线路，导致输电线路产生超高几百万之上千万的超高电压，使得输电线路的电阻增加而引起跳闸故障，严重影响了输电线路的稳定运行。如果雷电没有直接击中杆塔或者输电线路，而是在其附近产生并导致输电线路周围的空气中形成了电磁感应，就会因电磁感应的存在而导致输电线路被干扰而使得输电线路产生跳闸。
（一）自然因素
在架空输电线路产生跳闸的原因中，由于自然因素所导致的输电线路跳闸故障的发生率是很高的。架空输电线路处于室外，不可避免地会受到所在区域的自然环境的影响。特别是架空输电线路很长，沿线的环境条件会存在明显差异。在设置架空输电线路的时候，如果没有对当地的自然环境以充分考虑并采取必要的防御措施，就会对输电线路运行过程中的安全稳定性造成影响。
（二）设计因素
在架空输电线路产生跳闸的原因中，设计因素和施工因素都属于是人为因素。由于设计因素而导致的架空输电线路产生跳闸，是电力设计单位在进行架空输电线路设计之前，没有进行现成施工现场勘查，或者勘查不到位，使得设计中没有考虑到施工现场的细节问题，所设计的输电线路难以满足使用需求，从而当架空输电线路投入运行，就会出现各种问题，其中，输电线路遭到雷击的事故是较为常见的。
（三）施工因素
由于施工因素而导致的架空输电线路产生跳闸，是架空输电线路进入到施工环节，虽严格按照设计图纸进行施工，施工的过程中还要根据施工现场实际对施工技术和施工内容做出调整，但是，当输电电路的施工展开后，会存在施工人员不按照规范操作的问题。特别是在接地装置的施工中，如果没有严格按照要求填土，由于这些施工细节不到位而导致架空输电线路在设置上存在各种问题。当架空输电线路投入运行而遭遇雷电天气的后，就会产生雷击故障。
二、架空输电线路预防雷击的有效措施
（一）安装线路避雷器
对于易受雷击的区域，可在该区域范围的杆塔上安装线路避雷器。避雷器是常见的过电压保护电器之一，因其自身也仍存在过电压防护问题，且受工艺技术和造价的影响，目前输电线路上应用避雷器往往是作为避雷线的辅助和补充，以改善和提高防雷效果。新建高压输电线路在设计阶段应酌情在多雷区等特殊地段采用避雷器以提高防雷效果。对于已投运的线路，如在运行过程中雷击跳闸率较高，则应积极进行技术改造，加装线路避雷器能显著改善防雷效果，降低雷击跳闸率。当前，在电力系统中应用最多的是氧化锌避雷器，为提高氧化锌避雷器安全可靠运行的水平，在生产厂家不断提高产品设计水平和制造质量的同时，供电单位也要加强对运行中氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验，及开展氧化锌避雷器的在线监测，都是保证其安全可靠运行的有效手段。
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（二）架空输电线路上安装自动重合闸装置
自动重合闸装置可以在输电线路发生故障时立即跳闸，以对输电线路实施保护，这也是架空输电线路运行的过程中防止输电线路遭到雷击的有效措施。当自动重合闸装置安装完毕后，一旦雷电到击杆塔或者输电线路，就会产生输电线路跳闸。自动重合闸装置可以使输电线路跳闸后的瞬间自动重合，使得塔杆上所安装的绝缘装置的绝缘性能得到恢复。所以，自动重合闸的安装可以将跳闸的实践缩短，以将输电线路由于雷击而导致的故障消除，确保输电线路安全供电。
（三）架空输电线路上架设避雷线
架空输电线路上架设避雷线是最为有效的预防输电线路遭到雷击的措施，也是较为常用的方法。避雷线在高压输电线路的防雷具体应用过程中可有效避免导线因雷电直击而造成的危害，同时还可缩短铁塔雷电流从而降低塔顶电位，实现分流保护。通常情况下，在避雷线的选择上，线路处于高压运行状态，避雷线的壁垒效果就会更好，而且成本也相当较低。按照相关规定，架空输电线路的电压超过110kV，就需要将避雷线与输电线路同时架设，保护角介于20°～30°之间；如果架空输电线路的电压超过了500kV，保护角达到大约15°即可。将避雷线的保护角缩小，同时杆塔的高度增加，输电线路遭到雷击的几率就会有所降低。
（四）架空输电线路上加装耦合地线
为了降低架空输电线路的发生率，在架空输电线路上加装耦合地线也是极为有效的。具体来说，就是在架空输电线路上容易被雷电击的位置加装耦合地线，使输电线路运行中，如果杆塔或者线路遭雷击，耦合地线就可以发挥耦合的作用将电流进行分流，以使架空输电线路的接地电阻降低。采用这种方法可以使输电线路较少受到雷击的影响，使得高架空输电线路的运行有所保障。
三、架空输电线路的接地设计
（一）接地电阻的设计
优秀的电路设计可以避免很多情况发生，从而减少很多问题的存在。在对输电线路接地装置的设计方面也是一样的道理，要合理地进行接地设计，需要对输电线路的现场情况有足够的了解，包括地理情况、气候情况以及其他自然条件等。与此同时，需要对接地装置进行检查，并且测出现场泥土中的电阻率及泥土对接地装置的影响情况，统一地归纳整理数据，从而才能进行接地设计。
（二）杆塔接地的设计
架空输电线路的设计之前，要做好实地勘察工作，对当地的雷电情况有所了解，要选择雷击几率较少的位置架设输电线路。勘测人员在进行实地勘察的时候，要对杆塔所在位置的土壤电阻率测量出来，并进行数据分析，以为杆塔接地装置的设计提供可参考依据。设计人员根据土壤电阻率等数据选择杆塔的位置以及所需要采用的接地形式，将接地图纸绘制出来。
（三）降阻剂的使用
降阻剂随着电阻工程技术的发展而有所更新。由于降阻剂的导电性能是非常高的，可以将接地电阻减小以发挥预防雷击的作用。降阻剂的土壤渗入率是很高的，随着电流范围的不断扩大，其电流分散的能力也有所增强。
四、结束语
综上所述，随着输电线路的逐渐地延长，电压越来越高，架空输电线路以其检修容易及低成本的特点而被广泛使用。但是，在架空输电线路运行的过程中，会受到自然因素、设计因素和施工等因素的影响而导致输电线路防雷失效。因此要重视输电线路防雷与接地的设计，对架空输电线路遭到雷击而跳闸的原因进行研究，对架空输电线路的防雷及接地设计具有一定的参考意义。
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论文作者:倪元元
论文发表刊物:《基层建设》2016年25期
论文发表时间:2017/2/20
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 输电线论文; 因素论文; 《基层建设》2016年25期论文;