摘要：社会经济迅速发展，电网系统技术水平不断提高，现已经能够实现远距离的传输，并且进行更高电压的运行。在这种情况下，促使输电线路呈现大型化和高空化趋势，这种情况下，需设置相应的防雷和接地设施，以保障架空线路的安全运行。本文主要分析探讨了架空输电线路防雷与接地的设计方面的内容，以供参阅。
关键词：架空输电线路；防雷；接地；设计
引言
在社会经济不断发展的今天，人们的生产生活中用电越来越多。此情况下，为满足广大人民群众的用电需求，输电线路就要朝着大型化、高空化的趋势发展。想要达到这一目的，需要优化架空输电线路。从目前架空输电线路运行情况来看，的确有很多优点，如成本低、易检修、易施工等。但其设置在露天环境中，容易遭到雷击，使其无法正常运行，降低架空输电线路的应用性。所以，优化设计架空输电线路防雷与接地，提高架空输电线路防雷击性能，使其长期安全、稳定、高效的运行。
1架空输电线路中做好防雷与接地工作的必要性
架空输电线路在构成上包括杆塔、导线、架空地线、接地装置和绝缘子串等等。将输电线路在杆塔上固定好，所使用的就是绝缘体，而绝缘体是架空输电线路中保证电能传输质量的主要设备。由于架空输电线路在露天环境中运行，很容易受到环境的影响。特别是在雷电天气的时候，如果没有采取有效的防雷击措施，就会导致输电线路产生跳闸故障而影响输电线路，给电能传输造成干扰。根据有关统计数据显示，架空输电线路运行中，由于雷击而导致的跳闸故障在总体的跳闸故障中占有2/3的比例。鉴于目前架空输电线路普遍应用，要提高架空输电线路的电能传输质量，就需要做好预防雷击的措施，以降低输电线路的跳闸率。在防雷系统中，接地设计是不可或缺的。架空输电线路要具有良好的预防雷击的能力，就要进行必要的接地设计以更好地发挥防雷作用。在架空输电线路的接地设计中，杆塔接地装置是重要的部分，可以发挥雷电导流的作用，使雷电以杆塔为导体流入到地面，使得杆塔上的绝缘设备得到保护而避免跳闸事故发生。所以，架空输电线路中，做好防雷与接地工作是非常必要的，可以确保架空输电线路提高防雷能力，保证输电线路正常运行。
2架空输电线路防雷与接地的设计
2.1架空输电线路防雷的设计
2.1.1安装避雷装置
在安装避雷装置方面，我们可以采取在架空输电线路上架设避雷线的方式，这是一种预防输电线路遭到雷击的常用措施，其导流效果是非常显著的，它能够让流经杆塔以及输电线路上的电流降低，而且线路电压愈高，采用避雷线的效果愈显著。同时，避雷线在线路建设造价中所占经济比重愈低，对于35kV及以下的线路，避雷线占线路总投资的比重就显著增加。为了发挥避雷线的屏蔽效应，对导线的保护角α不宜过大。根据有关规定，杆塔上避雷线对导线的保护角，一般采用20~30°；330kV及220kV线路一般采用20°左右；重冰区线路，不宜采用过小的保护角，杆塔上两根避雷线之间的距离，不应超过导线和避雷线之间垂直距离的5倍。
2.1.2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。
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2.1.3加强线路绝缘及采用差绝缘和不平衡绝缘方式
以调度数据作为依据，进一步加强线路的绝缘性，有效改善绝缘性能，提升线路的耐雷水平。近几年，新建线路证明，在高塔杆位置，增加绝缘串子的数量，将绝缘串子50%的冲击闪络电压值进行有效提升，能够促使线路耐雷水平得到有效增强，从而促使雷击跳闸率被有效降低。对差绝缘方式进行科学应用，主要指的是在相同已基塔杆上存在三项绝缘之间的差异，其下方的两项绝缘比上面一相多出一片绝缘子。一旦塔杆被雷击，或者导线被雷击，导线的绝缘层会被直接击穿，雷电流入塔杆，进入地下，从而避免出现两项闪络情况发生。根据统计，对差绝缘方式进行使用，促使输电线路的耐雷水平得以提升，通常提升量大约在24%左右。在相应的高压线路上，使用不平衡绝缘方式，主要阐述的是双回路绝缘子串片数之间存在一定的差异，如果产生雷击现象，其中绝缘子串片数较少的一部分会先发生闪络现象，这种回路导线属于地线，促使绝缘子片数较多的线路耐雷水平有所降低。此外，还可以有效降低双回路雷击，与此同时会产生跳闸现象，促使绝缘子片数多的回路线路连接并实现供电。
2.1.4提高线路绝缘水平
参照相关的信息数据，必须加大力度改善并提高输电线路的绝缘水平，优化绝缘子性能，最终保证其抗雷击能力。从最近一些年来，输电线路的架设、施工等来看，通过杆塔中增设绝缘子串的数量，能够有效提升其冲击闪络电压值，确保线路有效抵御雷击，控制雷击跳闸概率。差绝缘。意思是一个杆塔中三相绝缘有所差距、有一定差异，一般来说位于下方的两相绝缘较最上方的一相更优，绝缘子片数更多。当杆塔遭受雷电袭击时，导线绝缘可能会遭到击穿，雷电会途径杆塔流向大地，这样就控制了两相闪络，根据以往的经验和实践，差绝缘模式的使用，能够有效提高架空线路的防雷水平。不平衡绝缘模式。通常适合用于高压输电线路，通常来说双回路绝缘子串如果数量方面有所不同，一旦出现雷电袭击时，那么绝缘子串片数相对较少的回路则将提前出现闪络现象，其作用等同于接地线，这样就有效提高了输电线路的防雷能力，从而控制雷击故障所导致的跳闸问题，确保输电线路不发生中断现象，维持线路供电的安全持续。
2.2架空输电线路接地的设计
（1）合理进行接地设计。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。（2）使用降阻剂。通过使用降阻剂，可以有效地降低接地电阻，是最直接的防范措施。而且降阻剂的特点是可以深入土壤层，所以适合山区的使用，而且在对分散电流方面也有着影响，使得输电线路可以有效地避免雷击和跳闸现象。（3）降低接地电阻。除了合理进行接地设计和使用降阻剂外，降低接地电阻的影响也是极为重要的，这直接影响了输电线路是否容易发生雷击和跳闸的现象。因为，输电线路是否扛得住被雷击与它的接地电阻是反比的关系，也就是说接地电阻越大，输电线路就越不容易被雷电击毁。所以，接地装置的设置至关重要，应降低接地电阻，从而使得输电线路避免发生雷击和跳闸的现象。
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，架空输电线路以其低成本、检修容易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、设计因素和施工因素的影响而导致输电线路防雷失效。针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设计和接地设计具有一定的参考意义。
参考文献：
[1]王晓鹏.架空输电线路防雷与接地的设计[J].山东工业技术.2018（12）
[2]杨飚.架空输电线路防雷与接地的设计[J].低碳世界.2017（27）
[3]邹国钦.架空输电线路防雷与接地的设计研究[J].大科技.2017（29）
论文作者:李宏俊
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 避雷线论文; 装置论文; 雷电论文; 《电力设备》2019年第7期论文;