摘要：我国经济不断发展，与此同时人们经济生活水平的不断提升，对于电力的需求量增大，电力企业不断扩大电网范围，为生产生活提供电力资源，电网规模在需求的基础上有所扩大，但是与此相应的技术还存在一些问题，输电线路防雷技术是目前我国电网中亟需解决的问题。本文针对输电线路的防雷问题进行探讨，分析输电线路差异化防雷技术与解决的方法策略。
关键词：输电线路；差异化；防雷技术与策略
根据资料显示，我国电网规模随经济发展水平有所扩大，日常生产生活的电力资源得以保障，科学技术的不断发展使输电线路的防雷手段有所提高，但是雷电活跃的地方和土壤电阻率高的地区，输电线路受雷电影响导致的跳闸以及带来其他损失的频率仍较频繁，对于输电线路的防雷手段仍需要不断改善，以达到安全稳定提供电力资源的效果，为我国社会生产生活提供充足的电力资源保障。
一、输电线路原理简介以及采取差异化防雷技术与策略的原因
电路输出是通过变压器将发电机发出来的电能升压，再经过断路器等控制设备输入输电线路。整体的输电线路可以分为架空输电线路和电缆线路两种。输电线路是指连接二个35kV及以上电压等级的公共变电站之间的线路，电压较高。雷电现象的发生可以造成剧烈的热电效应和磁场效应，产生强大的机械破坏力，输电线路一旦被雷电击中，就会造成电力瘫痪的状况，且如今电子设备集成度较高，电子设备对雷电反映敏感度高，一旦被雷电击中，电子设备就会受到影响，从而反映于输电线路当中，出现超负荷的电压磁波，电压磁波会通过输电线路进入变电站，破坏变电站的保护设施设备，造成巨大损失。且雷击造成的过电压具有波峰陡，冲击性强，波幅大等特点，对电网系统中绝缘最薄弱的设备（如变压器等）威胁最大，户外架空线及开关闸刀互感器的绝缘子都会受到威胁，甚至室内的电气设备也会受到雷电波的侵害。
另外，除了设备的直接损失，线路跳闸，局部停电，所造成的间接损失更大。通过大量的电网雷击事故的数据分析可以看出，在频率和时间分布上电网雷击发生有所差异，雷电发生频繁的地区电网被雷击破坏的频率更大，而在时间上可以看出，在我国雷电损害现象一般发生在雷雨季节，即六月、七月、八月、九月，雷击发生的频率大于其他季节，故这些月份电网被雷击的次数大于其他月份，除此之外，地形地势对于输电线路雷电破坏力度也有影响，平原地区明显少于山区和其他地形地势较复杂的地区。在同一时间，不同的条件，比如输电线路自身的设置参数存在区别，实际绕击率和反击率会有所不同，针对不同地区不同情况的输电线路防雷需要采取不同方式，做到具体问题具体分析，需要有针对性地采取防雷技术与措施，不能盲目采用防雷技术[1]。
二、雷电对输电线路影响的原因
由于防雷工作具有长期性与滞后性的问题，防雷工作的进行是在往年输电线路已发生过雷击的基础上分析得出的，具有滞后性，不利于防雷工作的有效规避，且由于输电线路雷电发生具有复杂性，不同条件发生的情况有差异，在防雷技术不足、防雷手段落后的情况下，输电线路数据的测量受到一定影响，进一步影响后期对于之前雷电影响以及防止手段的分析；防雷工作的长期性表示防雷工作需要长期数据检测和数据分析，在此基础上研究防雷技术，但是由于目前对于防雷技术认识的不充分，导致防雷工作在一定程度上被阻碍。
与此相同，目前我国大部分电力企业对防雷工作认识不充分，在防雷技术的应用上具有盲目性，在防雷工作中没有选择合理的防雷技术，不根据实际情况采用防雷措施，比如部分防雷技术落后的企业仍采用以往常用的防雷技术，或者已更新现有防雷技术的企业将新技术直接采用，不考虑实际应用环境，部分新型防雷技术甚至还存在有争议的地方，导致防雷技术实际应用效果不佳[2]。输电线路架设位置和输电线路参数设置不合理也是造成雷电危害的原因之一，有些地区输电线路的设置受到地形地势的制约，在接地条件、施工条件和土壤选择方面都具有局限性，比如山区的河流、山谷、山沟等地，对此地区的防雷技术尤其需要注意，输电线路和雷电的磁场关系，磁场与磁场存在相互吸引相互排斥的现象，而因为电流的原因，输电线路也带有磁场，磁场与磁场的相互作用以及其他自然现象的共同作用，使磁场有所变化，密集度较高的输电线路更容易引起雷电破坏。
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三、输电线路差异化具体防雷技术与措施
防雷工作的长期性带来的问题是普遍对于防雷技术认识的不充分，导致对于长期的检查检测技术分析工作产生懈怠情绪，使防雷工作的长期测量和分析受到阻碍，不利于精确得到后期分析数据，促进防雷技术的研究和提高，对此大力科普防雷技术的思想很重要，需要广泛进行输电线路雷电防御的宣传教育，并且对于防雷工作的长期性坚持性带来的后续输电线路以及避雷设施设备的维护工作有着良好的作用，因为输电线路和避雷设施的后续维护维修工作也是防雷技术进步的基础之一。也需要从业人员及企业及时更新技术观念，能够及时把握新技术，应用新技术。对于不同的输电线路电压等级不同需采用不同的避雷措施，架设避雷线，比如35kV以下的输电线路仅需要在变电线进线位置的一至两千米以及经常发生雷电的地区配置避雷线或其他避雷设施，而在对于110kV及以上的输电线路理论上需要全线安装避雷线或其他避雷器，但是对于某些雷电现象发生较少的地区可以不必配置避雷线，220kV及以上的电压等级线路需要全线配备避雷线，且有需要的地区比如山区甚至需要配备双线避雷线，并且在部分输电线路安装条件受到制约的地区，比如山区的河流、山谷以及山沟等地，还需考虑输电线路磁场与雷电发生磁场反应的情况，考虑雷击后电流大小、相邻档距和杆塔电感等方面的情况，设置合理参数，合理确定分布范围等，比如杆塔避雷线对边导线的保护角要进行合理控制，再根据土壤电阻率决定工频接地电阻，通过适当增加接地网类型和接地网辐射线长度以及在导线上方架设地线的方式降低接地电阻[3]。
杆塔周围降低接地电阻，雷击杆塔顶部后电位上升幅度不会过大，可以保护输电线路绝缘子，使其不会发生过大损失，达到保护输电线路的目的。对于地形有利敷设水平接地体的地区采用增加接地体长度，达到增加雷电流泄流面积的目的；对于地形不利于敷设水平接地体但土壤电阻率较低，且覆土层较厚的地区采用敷设水平接地体和按间距增加垂直接地极（2.5米以上不锈钢角钢）增加雷电流泄流面积；对于地形不利于敷设水平接地体且土壤电阻率较高，覆土层较薄的地区采用敷设水平接地体和按间距增加垂直接地极（铜包钢），降低接地体电阻同时增加雷电流泄流面积等方法，尽量降低接地电阻。
在某些复杂地形下，虽对雷电损害有所控制，雷电损害现象的发生频率仍较高，在山顶、峡谷谷口、山谷暴风走向的线路以及杆塔等地容易发生雷电绕击事故，在复杂特殊地形可通过在输电线路导线上方架设地线的方式，同时减小避雷线保护角，以此降低雷电绕击事故的发生。
对于直击雷，可采用在塔顶最高处安装天幕（CPD直击雷保护装置）的方式防雷。其原理为天幕自身带有一定的带电离子，当雷电流侵入时，保护装置自带的带电离子会综合大部分雷电流离子，减小泄漏电流，使较小的电流通过铁塔钢材流入接地体，当泄流过程结束后防雷装置重新进入带电离子模式，从而达到防雷目的。
最后对于无论哪种情况导致的线路跳闸，均应该及时转移其负载，同时转变运行方式，采用合理的防护措施，当变压器出现不正常的现象，应该及时停止运行变压器，防止更大更严重的事故发生[4]。
四、结束语
输电线路防雷技术的良好应用是社会电力资源的基础，有利于满足社会日常生活生产的需要。差异化进行输电线路防雷技术思考和应用有利于针对性的解决输电线路防雷问题，对于社会以及电力行业的相关思想也应该有所进步，宣扬正确的防雷技术思想和观念，努力有效解决输电线路防雷问题，促进供电系统的稳定。
参考文献
[1]彭向阳,王锐,周华敏,等.基于不平衡绝缘的同塔多回输电线路差异化防雷技术及应用[J].广东电力,2016,29(6):109-116.
[2]陈浩.输电线路差异化防雷技术与方法分析[J].科技展望,2016, 26(26).
[3]周瑜,王琦,涂文强,等.青海电网输电线路差异化防雷评估研究[J].青海电力,2016,35(2):28-31.
[4]马建功,刘刚,张小军,等.输电线路差异化防雷评估[J].电气应用, 2017(20):50-55.
作者简介
王军(1980—)男，汉族，大专，工程师、技师，主要从事电网建设和小型基建项目工作。
论文作者:王军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/12
标签：防雷论文; 线路论文; 雷电论文; 技术论文; 避雷线论文; 磁场论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第20期论文;