石油天然气克拉玛依工程质量监督站 新疆克拉玛依 834000
摘要：目前，在中国的电网架构中，架空输电线路已经成为确保电网有效运行的输电方式。架空输电线路虽然具有工期短的特点，但是长期处于室外环境中很容易在雷电天气遭到雷击而影响输电线路的稳定运行。特别是等级相对较高的架空输电线路，承受着高压电，如果遭到雷击就会导致跳闸事故发生而造成极大的危害。为了避免架空输电线路因此而造成严重后果，就需要做好防雷工作并进行接地设计，以确保架空输电线路安全运行。基于此，本文就针对架空输电线路防雷与接地的设计进行分析。
关键词：架空输电线路；防雷；接地；设计
1架空输电线路防雷设计的意义
1.1输电线路的安全性是电能持续供应的重要保障
输电线路作为电力系统中非常重要的组成部分，其承担着电能的输送任务，因此输电线路运行安全性也直接关系到电网的稳定性。为了保证架空输电线路电能的稳定输送，电力系统将输电线路安全运行作为中心任务来抓。雷击是当前架空输电线路故障发生的主要因素，因此需要做好防雷设计，保证架空输电线路为广大人民提供优质、持续的电能供应。
1.2防雷处理是输电线路的安全课题
由于我国幅员辽阔，雷电活动十分频繁，在我国电力系统故障中，雷电事故所占比例较大，不仅对电力系统日常供电带来了较大的影响，而且输电线路维修工作量也会随之增加。因此需要加强输电线路防雷设计，有效的减少雷害事故的发生，降低由于雷击事故所带来的经济损失，保证生产和生活用电的安全。
2架空输电线路雷击跳闸现象的分析以及其产生原因
2.1架空输电线路雷击跳闸现象的分析
我国输电线路经常受到雷击和跳闸的影响，据统计数据分析，由雷击和跳闸导致的输电线路问题占了总故障问题的60%左右，所以对于架空输电线路的防范要受到重视。架空输电线路受到雷击和跳闸的现象的原因分别为：
1）雷击：雷电直接击中架设高压电线的杆塔或者输电线路本身，导致输电线路内的电压瞬间增大，电路中的电阻也随之增大，进而影响了输电线路的稳定性。
2）跳闸：雷电没有直接击中杆塔或者是输电线路，而是击在输电线路的附近位置，虽然没有直接的破坏输电线路，但是雷电本身的电磁感应现象，导致输电线路被电磁现象所干扰，影响了输电线路的稳定性，发生跳闸的现象。架空输电线路发生雷击和跳闸事故的过程分为4个阶段：①雷电直接击中架设高压电线的杆塔或者输电线路本身，架空输电线路受到雷击后，会产生较高的电压；②输电线路由于高压的影响，其设备受到破坏，发生闪络；③接着，由闪络转变为稳定的电压，在架空输电线路中传输；④持续的高压，使得架空输电线路发生跳闸现象，供电终止。
2.2导致架空输电线路雷击跳闸现象的原因
2.2.1自然原因
架空输电线路还会受到气候条件影响，输电线路安装在露天环境下使其经常出现雷击和跳闸的现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且，这种现象也会受地域的影响，每个地域的环境不同，影响的程度也是有很大的差异。雷击和跳闸的现象是影响供电部门安全供电最主要的因素，会导致供电中断，电力系统也会受到破坏，而输电线路接地装置则是保护输电线路的主要措施。
2.2.2线路设计原因
架空输电线路的设计也是特别重要的，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，减少损失。而一些电力企业并不重视输电线路的设计，对于输电线路的现场情况了解不够、设计图纸太过于理想、细节设计不合理等，都对架空输电线路的运行产生很大的安全隐患，使得其极其容易的发生雷击和跳闸的现象。
2.2.3线路施工原因
除了线路设计的原因，线路的施工也是至关重要的因素。架空输电线路的施工要根据现场的情况来具体分析，并不是完完全全的按照图纸去施工，需要施工人员具备一定的职业素质，在细节方面也要多多注意，合理地施工。然而很多施工单位并不称职，只是照着图纸复制，经常出现线路布置不合理、接地装置的布置不合理以及很多细节不到位等问题，导致供电不正常，电力系统极易受到破坏。
3架空输电线路防雷设计要点
3.1科学合理的选择架空输电线路输电路径
由于受到土质、地形及环境气候等多方面因素的影响，很多地区非常容易成为雷击区。因此在进行架空输电线路设计时，应准确的避开雷击区，更好的降低架空输电线路雷击概率。第一，在进行设计时通常应避开的地段有土质电阻率变化较大的区域，例如山坡断层带、各种不同地质的交接地带等一些电阻率变化较大的区域。第二，应当避开含有矿产较多的地区。第三，地下水位较高的地区。第四，山地丘陵内气候非常湿润的地区。
3.2搭设架空输电线路避雷线
架空输电线路避雷线是现阶段预防架空输电线路雷击的主要措施手段，避雷线能够起到分流、屏蔽及耦合等多方面的作用。架空输电线路的分流作用为减少雷击电，使架空输电线路杆塔塔顶的电位降低。这在很大程度上能够降低雷击对整个架空输电线路的破坏作用。架空输电线路的耦合作用为通过架空输电线路内设置的耦合导线来实现架空输电线路所含绝缘子电压的降低。架空输电线路避雷线屏蔽的作用为实现架空输电线路内感应电压的降低。此外，在进行避雷线路设计的过程中，应充分的保证每根避雷线路的避雷效果，确保架空输电线路内每两个杆塔之间的避雷线路均能够接地，同时保证每两个避雷区间留有一定的间隙。同时在超高压或者高压线路的避雷线设计时，常采用绝缘避雷线，以更好的使功率消耗降低。
3.3合理运用高压送电线路避雷器
在雷击跳闸较频繁的地区，可以选用安装避雷器。高压送电线路上安装避雷器可达到良好的避雷效果。在杆塔和导线电位差超过避雷器的电压时，避雷器就自动加入分流，用以保证绝缘子不会发生闪络。现阶段我国的一些地区已经使用一定数量的送电线路避雷器，运行反映良好，但由于装设避雷器的成本较大，只能根据特殊情况少量的加入使用。
3.4加强高压送电线路的绝缘水平
如果送电线路的绝缘水平较高，那么它的耐雷水平也会较高。因此，保证高压送电线路的绝缘强度就可以提高线路耐雷水平。在设计高压线路时要充分考虑和比较各种绝缘子的性能及特性，选择绝缘子本身具有较好自洁性能的材料，有助于提高输电线路的防雷性。此外可采用埋设多根接地体以增大地表层的泄放面积。如在建筑物的周围以一米左右的间隔埋上数根的铜管，把它们焊接起来可以大大加强送电线路的绝缘水平。
3.5降低架空输电线路杆塔接地电阻
在杆塔接地过程中，需要降低杆塔接地电阻以提高线路避雷效果。具体实施过程中，对于规模较小的架空输电线路，可以采用杆塔接地电阻降阻剂，并增加接地面积，以此来降低地面与架空输电线路杆塔之间的电阻。这种方法由于具有较好的导电性能，在实际防雷设计应用十分广泛。也可以采取爆破接地方法，通过在一些地层中制造裂缝，并将高强度及低电阻率的材料压入到裂缝中，以此来增强架空输电线路所在区域内的导电性能，提高接地效果。另外，可以通过增加架空输电线路水平接地线路的长度，以此来提高电阻率，达到降低架空输电线路杆塔接地电阻的目的。
结语
科学合理的选择架空输电线路输电路径，搭设架空输电线路避雷线，加强高压送电线路的绝缘水平等方式，都是对雷击的防范措施，对电力系统的正常运行起到良好的影响。所以，应该对输电线路防雷与接地的设计重视起来，完善和发展我国输电线路的设计，优化电力系统的举措势在必行。
参考文献：
[1]温柳新.架空输电线路防雷与接地的设计[J].新建设:现代物业上旬刊,2012,(08).
[2]王兴.110kV～220kV架空输电线路在多雷山区架设时防雷设计探究[J].低碳世界，2013（12X）：69-70.
论文作者:杨涛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/11
标签：线路论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 高压论文; 避雷器论文; 防雷论文; 现象论文; 《防护工程》2017年第10期论文;