摘要：电力行业是我国国民经济的基础产业，社会用电总需求不断增长，这就需要电力行业进一步提高供电的可靠性和安全性。各种内外部因素会严重影响架空输电线路的正常运行，因此，供电企业应该从社会需求和自身发展情况出发，根据以往的管理经验对架空输电线路采取有效的运行维护和防雷措施，从而促进电力行业的安全稳定发展。
关键词：架空；输电线路；防雷措施
1 架空输电线路防雷设计的重要性
为了提高和升级架空输电线路的综合防雷技术措施，首先要进一步了解雷电是如何产生，还要深入了解其发生的过程，从根源上防止出现雷击线路情况。雷电的产生过程非常的复杂，通常是由于大气中的水汽和寒流相遇并受到气流的冲击力而造成的。受到冲击时，正负电荷会吸附于一些水滴上，另一方面，一些负电荷的水滴也可能在气流作用下形成雷暴，通常情况下，雷雨云在天空中会与之相撞彼此之后，他们会释放一些电荷，这样就会导致形成了我们所见的雷电。闪电产生的电流非常高。一般发射出来的电压数值可以很高，最高温度达到 2000℃，尽管如此，但是它的放电时间是很短的，只有几微秒，在如此短的时间里，放出这么多、这么强的电压，从而使得雷电云周围的空气会急剧变化，同时会出现膨胀现象，还伴随着强光和巨响的产生。
需要特别说明的是，在雷电云的这个放电过程中，会发生了很大的危害性，这是由于在这个过程中，具有很强的感应电压，容易导致电网故障，架空线设备的绝缘子将是电力设施而其附近的建筑物在其影响下也可能造成毁灭性的打击，这种情况不仅会造成巨大的经济损失，甚至可能威胁到人们的生命财产安全，所以必须加强架空输电线路防雷技术，并有必要全面提升防雷技术水平。
2输电线路雷电产生原因及种类
2.1产生原因
闪电的产生原因是云带电，它是一个大的雷暴电荷云的积累。通常情况下，大气层中湿热气流上升，从而导致稀薄的空气向下冷凝，而上升的湿热气流强烈地穿过云层时会打裂水滴，导致其充电，水磨稍带负电荷。在这种情况下，风向上吹起时，就会产生一些带正电的局部区域。相关数据表明，一般云上部会产生正电荷，下部产生负电荷，而中间则是正电荷和负电荷的混合区。实际上，闪电雷雨云可产生的最大电场强度达到了 3． 4 kV/cm，雷云平均电场强度达到了 1． 5 kV/cm，在放电阶段雷云主要包括主放电和先导放电两个阶段。在雷雨天气，如果未按照要求做好防雷击措施，将会诱发输电线路出现跳闸故障，从而对输电线路的正常运行产生不利影响。
2.2种类
以其过电压原理及形成物理过程为依据，可将雷电分为直击雷、感应雷两种。直击雷和感应雷的性质及来源均不同。其中，直击雷过电压是雷电直接击中线路、杆塔、避雷线这三者造成的过电压;而感应过电压则是雷电击中线路、大地而造成的两者之间相互的电磁感应。
多年的统计结果表明，线路跳闸的主要原因是直击雷过电压。雷电击中杆塔或导线能够产生较高感应过电压，此电压通常高于绝缘子串冲击放电电压，因此会造成线路事故，从而影响正常供电。直击雷还可根据雷击部位分为直击杆塔、直击避雷线、绕击导线三类。杆塔、避雷线都对导线电阻抗有影响，当雷电击中杆塔或避雷线时，雷电击中点与导线会产生较大的压差，此压差高于放电电压绝缘水平，进而导致线路闪络，这一现象被称为反击。雷电直接击中避雷针或周围导线可能会造成线路绕击。
随着雷云逐渐接近线路，线路会受影响感应出与雷云电荷相同的束缚电荷，这些电荷最终会漏入地球。绝缘中性点的线路感应产生的束缚电荷会通过泄露的方式漏入大地。雷云对地放电或雷击杆塔未反击的话，雷云电荷会瞬时放电然后消失，此时线路上感应出的束缚电荷会转变成自由电荷，传播到四周线路，从而形成感应过电压。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于电场变化产生的雷电过电压被称为感应过电压的静电分量;变化很大的雷电流则会产生强大的电磁场，从而使导线感应出很强的过电压，这两者共同组成了感应雷过电压。
3防雷措施
3.1选择合理的输电线路路径
一个合理的输电线路路径是防止雷害的根本措施。因此，在进行高压架空输电线路的建设之前，要进行实地考核，选择最优地点，要根据当地的地理位置、气候条件等综合考虑，形成一个最优方案，从根源上防止雷电的袭击。虽然雷电天气没有规律可循，但是相关人员凭借其多年的工作经验还是可以总结出哪些地势更容易遭受雷击，而哪些地势遭受雷击的概率较小。比如山区的风口地带、茂密的森林、大型水库、河谷以及峡谷的顺风地区就是雷电袭击的频繁区域。因此，高压架空输电线路选择架设方向时，应尽量避开以上地区，最大程度地避免雷电袭击，尽量避让重冰区及微气象区等。
3.2 选择适当的绝缘方式
要保证输电线路持续不断地输送电能，就必须针对电压等级、运行环境、气象条件、导线型号科学分析，再选择合理的绝缘配置。一般而言，多雷区、重污区的输电线路应配置大爬距或合成绝缘子；中雷区或少雷区、无污染地区可配置一般的瓷质绝缘子。在输电线路中，近水区域、断面较高地段、大跨越较易遭受雷击，在绝缘配置上要重点考虑，主要方法是增加绝缘子片数或使用大爬距绝缘子，无避雷线的线路可装设避雷线，有避雷线的线路可加大避雷线与导线的距离和增加耦合地线，根据现场运行需要可安装避雷器或加装保护间隙。
3.3采用防雷保护装置
采用防雷保护装置是架空输电线路最常见的防雷措施，应用比较广泛的防雷装置是避雷针和避雷器。避雷针的防雷原理是将闪电引到自己身上然后泄入到大地上。避雷器的应用应该将其与设备连接起来，技术人员要确保间隙击穿电压比设备绝缘击穿电压低，这样就可以避免电力设备在正常运行过程中遭受雷击的情况。但是因为经济和维护原因，实际上避雷器多应用在杆塔上，输电线路上安全避雷器具有较高的经济成本，而且后期维护难度也比较大，这就决定了防雷保护装置只是架空输电线路的基本防雷措施。
3.4降低杆塔接地电阻
在架设架空输电线路过程中应该根据线路实际情况采取措施来降低杆塔接地电阻。对于规模较小的架空输电线路，技术人员可以采用杆塔接地电阻降阻剂，降低杆塔与地面二者之间的电阻。同时，技术人员还可以通过增加架空输电线路水平接地线路方式来降低杆塔接地电阻。
3.5提高输电线路绝缘能力
通常情况下，高塔顶的电压感应能力与其位置是呈正比的，也就是说高塔顶的位置越高，其电压感应能力就会越强，这就在一定程度上增加了杆塔遭受雷击的概率。所以，技术人员可以在输电线路中增加更多的绝缘子来提高线路的绝缘能力，从而显著降低线路遭受雷击的概率。如果线路的防雷措施没有做到位，技术人员可以采用不平衡绝缘方法来对双回线路上的跳闸问题进行有效控制。
结语
综上所述，对于架空输电线路来说，其是电网系统中的重要组成部分，但因为外部影响因素使其更易受雷电影响。在线路遭受雷击时，不仅影响电力设备的安全运行，还会导致整个供电系统的不稳定，这可能会给用电居民带来很多不便问题。因此，相关人员必须重视对架空输电线路的防雷研究，积极采用科学的线路保护方法，为电力系统的稳定发展提供保障，维护人们的正常生活。
参考文献
[1]尹 航.架空输电线路的防雷设计初步研究[D].重庆大学，2016.
[2]韩 蕾.架空输电线路的防雷设计方法研究[D].浙江大学，2015.
[3]范文辉.建架空输电线路的防雷设计探讨[D].北京电力大学，2017.
论文作者:托合提麦提•沙米丁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/26
标签：线路论文; 过电压论文; 雷电论文; 杆塔论文; 防雷论文; 避雷线论文; 电荷论文; 《电力设备》2018年第28期论文;