摘要：在现阶段的输电线路中，防雷接地设计工作越来越受到重视。目前电力企业在输电线路防雷设计上依然存在问题。基于此，本文从输电线路防雷接地设计的重要性展开论述，阐述了设计中存在土壤电阻率高、接地方式不合理、特殊区域、绝缘水平不足等问题，设计人员可以通过降低接地电阻、合理化接地方式、考虑区域情况、优化绝缘子设计等措施来完善防雷接地设计。
关键词：输电线路；防雷接地；接地方式
引言
现代自动化技术和智能化计算机技术的发展和进步，带动了供电技术和系统也在快速发展进步，人们日益提高的生活水平，也无形中给电力的传输、质量等提出更高的要求。为了满足巨大的用电需求，我国的电力自动化技术快速发展和进步，高架输电线路是中远程电力运输的主要途径，短途的电力运输也经常采用架空的输电线路，雷击对输电线路和电力系统危害极大，可能会造成巨大的安全事故，如火灾等，因此，线路的防雷设计和实施输电线路的安全十分重要，需要积极的改进接地防雷的设计，提高线路安全性。
1输电线路遭受雷击的原因与危害分析
输电线路工程建设中，会应用到金属材料构件，这就增加了线路遭遇雷击的风险，当输电线路遭受雷击时会通过金属构件产生大量感应电流，当感应电流达到一定的电压后就会进入到输电线路，导致线路电压迅速提升，这就会增加线路出现故障的几率，严重的可能导致线路瘫痪而无法正常运行。尤其是在线路相关设备抗压性和稳定性较弱时，如果出现雷击现象，则会对电力设备造成严重损伤，同时也容易导致安全事故的发生，除此之外，输电线路遭受雷击还会导致线路的维修与维护成本大大提升，不利于电力行业的稳定发展。所以，电力部门应根据所在地区的气候特点对输电线路进行科学有效的防雷设计及运行维护管理，以保证电力输电电路的安全稳定运行。
2输电线路防雷接地设计的问题
2.1土壤电阻率高
由于电力需求范围大，我国输电线路覆盖的面积非常广，因此，部分输电线路建设在山区、岩石区等电阻率较高的地区，输电线路防雷接地设施的运行，主要依靠避雷装置与接地装置相连，在输电线路遭受雷击时，将电流传导大地中，从而避免雷击产生的破坏，但是电阻率较高的土壤环境容易阻碍电流的传导，降低防雷接地装置运行的可靠性，使输电线路的安全运行无法得到保障，所以，在输电线路防雷接地设计中普遍存在土壤电阻率高的问题，设计人员可以通过深入分析问题并采取相应措施，来保证电力系统的稳定运行。
2.2塔杆基地装置型号选择不合理
高压输电多采用电缆和架空两种方式，架空方式对复杂多样环境的适应性更强，能较好应对多种不同地理环境，但相应的接地避雷等装置也需要进行适应性的选择。塔杆是架空的常见方式，其不同型式对环境及技术的适应性不同，因此需要谨慎合理选择，不同杆型常用的接地装置也不同。而在接地避雷设计中，存在对该选择不重视的现象，从而导致不合适型号的塔杆危害到电气等设计的安全质量，导致雷击事故更易发生。
2.3绝缘水平不足
在输电线路中，绝缘子是保证其绝缘水平的重要因素，在雷雨电气中，雷击会导致线路的地阻抗上出现非常高的电位差，导致输电线路中的绝缘子出现闪络现象，严重的情况下，雷电可能会直接将绝缘子击穿，导致避雷接地设施无法发挥自身的效果，使电力系统中的设备遭到破坏，同时容易造成大范围的停电，影响电力企业供电的稳定性，并引发安全事故，对群众的生命财产造成危害，因此，在现阶段的输电线路防雷接地设计中，可能会出现绝缘水平不足的设计问题，降低了输电线路整体设计的可靠性，不利于电力企业的长远、稳定发展。
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3输电线路防雷接地设计的改进措施
3.1优化避雷线设计
对输电线路的避雷线进行科学设计可以有效降低其遭受雷击的概率。在线路设计中，对于避雷线的设计需要参照杆塔的高度与保护角等要素。设计人员可根据线路所在地区的实际情况对杆塔的高度与保护角角度进行调整。此外，避雷线应设计在导线上方，导线全线都需要设置避雷线，避雷线与地面相接。在一些夏季多雨多雷电的地区尤其是山区中，要设置双避雷线，这样可以对雷电进行双重隔离，提升线路的安全性。
3.2避雷针设计的改进
避雷针线路设置不合理的问题，是常见的造成输电线路遭雷击的原因之一。因此在线路设计建设对避雷针设置的位置要通过科学深入的研究来确定。避雷针在输电线路中广泛使用，很多线路和接地避雷合理搭配使用，共同保障线路的避雷效果，而避雷针的设置更加灵活，但也容易因这一特性在设置上出现不合理的现象。输电线路距离长、线路情况复杂，雷电对输电线路的电击和放电，不一定直接冲击到避雷针而起到避雷效果。绝缘子也是导线、横担间绝缘避雷的构件，可能直接雷电破坏，而避雷针能够减少雷击损害绝缘子的几率。常见的避雷针设置位置是横担末端，而其角度，决定了其避雷范围
3.3防雷接地装置
电气设备的接地，以用途为依据，可以分为三种，分别是保护接地、工作接地和防雷接地。防雷接地对雷电防护的需求，主要是为了避免当前射线在接地装置的作用下导致电位提升，以物理的形式来讲，需要有两个防雷接地装置，分别是幅度比较大的雷电流，另一个是高雷电流，高雷电流是等效频率的。如果雷电电流的幅值增加，那么电流密度也会随之增加，从而增强了电阻值，同时土壤也是非常重要的。如果电场的强度穿过了土壤，那么就会出现接地系统火花放电的状况，提高土壤的电导率，使得接地系统的电阻值降低。在进行输电线路的施工过程中，一般是在塔的底部安装防雷接地装置，电阻是非常重要的，对防雷接地装置的性能会产生直接且明显的影响，一般都会需要降低电阻值，从而使得电位提高。另外，在低电阻地区安装输电线路的时候，要选用钢筋混凝土结构的自然接地体，如果是在电阻值高的地区，那么就需要分布接地体，或者保持连续相邻扩展，也可以使用减阻剂来降低电阻。
3.4增强线路元件的绝缘强度
线路各元件的绝缘强度决定了其遭恶劣地理、天气环境侵蚀损害的耐受程度，提高绝缘强度，可以有效的提升防雷效果，使后期的维修工作更方便。对于开关、熔断器等重要的防雷设施，需要保证其及其相连通的元件拥有很好的能够绝缘性，做好相应的维护动作。较好的保护接地导线，提高线路输电稳定性。线路的接地装置由接地导线、连接伏特、压力带等构成。接地构筑一般用电镀钢，连接螺丝的材质是优质锌泥，对于螺丝要经常检查，更换生锈零件。接地体需要进行防锈处理，降低环境湿度，减少电化腐蚀。双回路系统中，常用不平衡绝缘，减少一条线路绝缘子数量，降低雷击时线路的电阻率，另一条线路则出现闪络效应，即被击穿导线边充当临时的地线为另一条回路提供防护，减少雷击对线路的伤害。
结语
综上所述，做好输电线防雷接地设计是确保电力系统正常运行的重要因素。在设计过程中，防雷接地设计往往会出现缺乏可靠性、运行中有风险、容易受区域影响、绝缘子故障等问题，因此设计人员可以通过降低塔顶电位、保证设计方案的有效性、综合区域情况设计、合理设计绝缘子来优化输电线路防雷接地设计。
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论文作者:李建鑫
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/20
标签：线路论文; 防雷论文; 避雷线论文; 绝缘子论文; 避雷针论文; 装置论文; 雷电论文; 《基层建设》2020年第1期论文;