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摘要：架空输电线路作为电力供应最常见的输送方式，在电力系统中占有重要地位。由于架空输电线路长期暴露在自然环境之下，面临着很多外界环境干扰，在雷雨天气，就容易出现雷击跳闸现象，威胁输电线路正常运行。本文将重点探究在架空输电线路中的防雷及接地技术设计，尤其以输电线路外接地线保护系统进行分析，提出一种预防架空输电线路雷击的技术方案。
关键词：架空输电线路；防雷设计；接地技术
社会经济发展日渐加快，人们日常生产生活均离不开电力支持。为能够满足人们日益增长的用电需求，电力系统逐渐朝着人性化和高效化方向发展，架空输电线路也是在当前电力系统中最常见的方式之一。想要实现架空输电线路的输电质量，就应该在充分发挥其优势的同时，做好维修保护工作，由于架空输电线路长期暴露在自然环境之下，很容易遭受雷击，当雷电击中架空输电线路时，将会导致输电线路难以正常开展运作，降低实际应用能力。所以说，对架空输电线路进行优化设计，提升整条线路的防雷击能力，能够保证电力线路安全、高效、稳定运行。
1.架空输电线路的外部防护装置选型
水平放置 垂直放置
图2 架空输电线路外部防护装置保护跳闸情况图
从图2中可以看出，当发生雷击事故的时候，架空输电线路的杆塔和外部防护装置屏蔽故障将会受到最直接的影响。距离D指的是外接地线和架空的输电线路之间的距离，如果外接地线受到雷击的时候，在这两者之间的闪络风险将会降至最低。L处是外部塔杆和架空输电线路相位之间的距离，当雷电击中外部杆塔顶部的时候，这两者之间出现闪络风险也会在最大限度上降至最低。H处表示的是外接地线和架空输电线路相位之间的相对高度差，对于保护外部防护装置有着极好的保护作用，将风险方法做到最好。D、L、H三部分的尺寸在计算的时候要充分保证其正确性，这样就能较好的避免输电线路在实际运行的过程中出现风险状况。
1.1 架空输电线路和外接地线之间的距离测算
在铺设外接地线的时候，要尽最大的限度将其架设在架空输电线路的附近，这样能够保障降低屏蔽失败风险。确定最小距离的主要判断依据是将外接地线受到雷击的位置和被保护起来的架空输电线路之间出现闪络的危险事故降到足够即刻。在测算空输电线路和外接地线之间的距离时可以先行构建一个具备闪络特性的模型，根据模型计算先导速度。
水平放置 垂直放置
图3 外接地线导体的排布位置图
从对故障进行屏蔽的角度来看，倘若需要保护的对象特别重要，甚至是关系到整个电力网络的正常运转，那就应该将雷电的流幅值设定为3kA，这样雷电击中出现的概率就会降至1%，甚至是更少。屏蔽故障风险会随着最小屏蔽故障得电流上升而上升，综合考虑之下将雷电的流幅值设置为3kA是相对比较合适的。计算放电距离的公式是：
RS=kIa=10I0.65 （公式1.2）
在公式中，I所表示的内容是雷电的流幅值，单位以kA计。字母k和a所表示的是常数。
2.架空输电线路的外部防护装置选型验证
在高压实验室之中，验证屏蔽故障中的外部防护装置，使用的标准雷电冲击超过电压1.2/50μs，将脉冲发生器所输出的最大电压值设定为410kV。在实验过程中所记录的雷电冲击电压波形如图4所示：
图4 雷电冲击电压波形图
试验过程中适当缩放防护装置和雷电冲击，虽说是实验的结果有效，但是也应该充分地考虑到试验使用的系统并不等同于实际的电力系统。雷击事件必然是会受到超高压下路的工频影响。
3.架空输电线路外部防雷装置的优势
在以外接地线作为基础的防御雷电架空输电线路保护和避雷的过程中，所表现出来的优势还是很明显的，它能够在比较长的一段时间之内将高土壤的电阻率和高雷电活动水平地形上的架空输电线路跳闸率全部降到0。架空输电线路的外部防护装置效率在一定的时间范围之内能够保持不变，这与避雷针有着很大不同，避雷设备需要经常性的检测和更换报警设备才能够保持其高效运转。通过避雷设备对架空的输电线路进行保护，虽然能够在一定程度上防止出现闪络，可是当雷电携带高电流幅值击中线路中间位置的时候，还是可能会出现闪络。但是以外接地线为基础的防雷保护，能够高效防止连续的闪络出现，屏蔽故障。
结束语
在电力系统中，架空输电线路具有极其重要的地位，由于其具有很高的高度和很大的电压，很容易遭受雷击。所以，强化防雷技术是十分有必要的。对架空输电线路做好外部防雷装置设计，能够发挥重要作用。
参考文献：
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[3]刘大平.浅析架空输电线路杆塔接地装置[J].安徽电力，2016，（01）：28-29.
论文作者:徐振磊,欧阳耀华,宁小亮,王乐天
论文发表刊物:《云南电业》2019年4期
论文发表时间:2019/10/11
标签：线路论文; 雷电论文; 地线论文; 装置论文; 外接论文; 防雷论文; 防护论文; 《云南电业》2019年4期论文;