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摘要：架空输电线路就是用灯塔的互相连接架空传输电能的电线，以减少雷击和跳闸等因素的影响。在架空线路中，雷电会引起附近的电力设备发生过电压，对设备的绝缘造成巨大的威胁，很容易发生跳闸停电甚至设备损坏的严重后果。因此，如何解决防雷以及接地问题，保障输电线路的安全和稳定就显得十分重要。基于此，文章就架空输电线路的防雷与接地进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。
关键词：架空输电线路；防雷；接地
1.架空输电线路遭受雷击跳闸的分析
雷击是导致线路跳闸的主要原因之一，线路跳闸的原因不但与当地雷电活动的频率有关，还与输电线的绝缘配置、当地的地形地貌等因素有关。为采取合适的防雷措施，则需要总结本地的雷击跳闸特点。统计某地区输电线路的雷击跳闸情况:从地形的角度分析，山区发生输电线路雷击跳闸事故占总故障数的52%，丘陵地区发生输电线路雷击跳闸事故占总故障数的34%。从以上数据可知，对于电网，山区及丘陵区的输电线路因作为本地防雷保护的重点区域。从雷击故障类型的角度分析，对于110kV输电线路，由于反击雷造成输电线路跳闸的次数占总跳闸事故的70%;对于220kV输电线路，由于绕击雷造成输电线路跳闸的次数占总跳闸事故的63%。也就是说，对于110kV输电线路，雷击跳闸事故的原因主要是因为反击雷;而220kV输电线路雷击跳闸的主要原因是绕击雷。从绝缘子种类的角度来分析，使用复合绝缘子的输电线路，遭受雷击跳闸事故的次数高于瓷质绝缘子。从杆塔类型的角度来分析，直线杆塔发生雷击跳闸事故的次数明显高于耐张杆塔。从上述分析中可以看出，对于该地区采取防雷措施的重点区域在哪。
2.架空输电线路受雷击跳闸的因素分析
2.1线路设计因素
对于架空输电线路的设计，首先要选择最佳的路径方案，充分论证导线、地线、绝缘配合及防雷设计的正确性，确定各种电气距离，认真选择杆塔和基础形式，合理地进行通信保护设计等。随着电网建设迅猛发展的步伐，线路设计出现工作量大、时间紧迫等问题，更因为输电线路通道地形和土壤结构都比较复杂，有时候可能造成勘察设计不到位的现象发生，而部分电力工作人员没有按照实际土壤电阻率进行验算，这便造成杆塔接地形式与现场实际不相适应，导致设计出现偏差，最终使架空输电线路对雷击的耐受性受到一定程度的影响。
2.2线路环境因素
在对架空输电线路受雷击跳闸的因素分析中，自然环境因素是不容忽视的，因为架空输电线路是设置在露天环境中的，其必然受到各种各样自然环境的影响，包括了地形、地质条件、土壤电阻率等许多方面，尤其在一些自然环境条件恶劣的复杂区域就更容易造成架空输电线路或杆塔接地电阻高的状况。
2.3线路施工因素
关于线路施工因素方面，由于架空输电线路施工现场大部分处于交通不便的岩石区域，以及土壤电阻率高的山区，这给正常施工和监督工作都造成了很大的困难，导致一些工程在施工中出现部分不按图纸进行施工、或对接地体的埋深不够以及回填土不符合要求等现象出现，最终使施工质量出现问题。
3.架空输电线路雷击跳闸现象的防范措施
3.1架设避雷线
架设避雷线可以直接防止雷电的袭击，减小雷电在灯塔中产生的电流以及对雷电的屏蔽作用。架设避雷线是针对架空输电线路受到雷击和跳闸等问题最直接、最有效的解决办法和重要措施。其中，避雷线的架设需要注意一些问题，最主要的就是保护角度架设问题，一般设置在20°~30°。而且根据架空输电线路的高度不同，避雷线起到的效果也是明显的不同，架空的输电线路越高，避雷线起到的效果越好。
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3.2合理选择路径
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。所以，需要对架空输电线路选择一个合理的架设路径，需要对输电线路的现场情况有足够地了解，包括地理情况、气候情况以及其他自然条件等。要尽量远离环境恶劣的路径去架设输电线路，减少架空输电线路在运行过程中安全隐患问题，使得其避免发生雷击和跳闸的现象。
3.3安装自动重合闸保护
安装自动重合闸保护装置是防雷技术中另一个有效的办法。这种装置可以在线路因故障跳开后，能够根据实际情况自动实现保护过程，从而有效的实现了对输电线路的保护，提高了电路的可靠性。在架空输电线路的应用中能够极好的实现对输电线路的稳定性保障，增强线路的送电容量，提高电力系统的暂态稳定水平。这个对于输电线路来说是个极好的措施，当然对于其作用的发挥是否有效，需要相关架设人员对装置进行合理安装和调试，对其心能进行有效测试，从而确保其发挥的作用具有较高的应用效果。
3.4提高杆塔绝缘配置
通过提高杆塔绝缘配置，能够大幅提高输电线路对反击雷及绕击雷的耐雷水平，同时它还具有安装简单、成本较低的优点。现阶段提高杆塔绝缘配置的主要方法为增加绝缘子串的片数。对于重要线路或者雷击活动较高的地区，优先使用玻璃绝缘子。当绝缘子串在原来的基础上增加1到2片绝缘子时，线路的保护角也会相应减少，进一步提高输电线路防止绕击雷的能力。近些年复合绝缘子由于其质量轻、体积小，并且具有良好的防污性能，在输电线路中取得了广泛应用。但是由于其材料性能的限制，其耐雷水平相对其他种类的绝缘子串较低。在雷电活动频繁的地区，不宜使用复合绝缘子串。在进行防雷改造的过程中，复合绝缘子串需采取增加其爬电距离的措施。另外，防污闪也是提高绝缘性能的重要措施。
3.5合理使用降阻剂
使用降阻剂是优化接地电阻的一个重要措施，其可以有效降低接地电阻的阻值，能够将雷电电流有效的导入大地上，缓解雷电对输电线路的载荷，从而提高输电线路的安全性和可靠性，为输电系统提供有力保障。一般来说，在对架空输电线路进行接地设计时,对于降阻剂也要有严格使用技术，不能随意使用，避免由于使用方法的不正确造成的负面作用，导致输电线路出现故障，影响输电系统的正常运行。降阻剂是一种包含了多种成分的导电体,通过降阻剂能够金属接地装置和大地紧密连接在一起，提供足够的电路流通界面，提升导电性能，从而能够尽量打电流导入大地仲，缓解雷击造成对电路的负荷，提升线路的可靠性。
3.6架设耦合地线
通过在110kV输电线路的导线下方架设一条耦合地线，利用地线与导线之间的耦合作用，增加了对导线的屏蔽作用，能够同时提高输电线路的反击耐雷水平及绕击耐雷水平。不过若要增加耦合地线，则需要重新设计感塔的高度，并且受到地形条件的限制，在施工过程中难度也较大，因此在进行防雷改造时需要通过经济技术对比进行验证。
综上所述，架空输电是我国长距离输电中的一个主要方式，通过这个方式的输电将电力输送到较远的地方，相比地埋线有很多显著优点。因此，我们必须要加强对架空输电线路防雷与接地优化设计的重视程度，从而切实提高架空输电线路防雷与接地性能，为其长期安全、稳定、高效的运行提供保障。
参考文献：
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[2]齐铭.特殊型式输电线路防雷研究[D].华北电力大学(北京),2016.
[3]连晓新.架空输电线路差异化防雷技术研究[D].华北电力大学,2016.
论文作者:王兴亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 避雷线论文; 雷电论文; 地线论文; 《电力设备》2017年第31期论文;