摘要：输电线路在区域性电力资源分配和输送中得到了广泛应用，在综合性防雷技术保护之下，输电线路通常具有一定的防雷特性，然而，因为输电线路所经之处地势条件较为复杂，且地面倾斜角度较大，因而雷击事故发生率较高，并会导致闪络放电、击穿电线等问题。文章对输电线路综合防雷技术措施进行了分析，并且讨论了输电线路防雷设计措施。
关键词：输电线路；防雷设计；措施
前言：
输电线路的输送距离较远，大多输电线路都采用架空方式，且架设在野外，容易受到雷击导致线路瞬间电压升高和过电流，进而造成停电事故，给人日常生产和生活带来非常不利的影响。因此，对输电线路进行相关的综合防雷设计，减少电力系统的雷电事故，使得输电线路及时在恶劣的环境条件下也能保持安全稳定运行具有非常重要的现实意义，能够很好的促进我国电力事业的发展和保障国家经济建设的进行。
1输电线路防雷设计的目标
由于雷电引起的过电压对输电线路的冲击，线路的绝缘出现闪络或产生涉漏电弧，这种情况的出现会造成输电线路发生相间短路或者对地短路。这种短路会引起事故跳闸，如果不能迅速恢复正常的运行，会导致供电中断。因此，对于输电线路的防雷保护应主要从以下几方面进行。①防止输电线路由于雷击造成闪络和击穿；②防止输电线路由于雷击造成跳闸；③防止输电线路由于雷击造成供电中断。从输电线路出现雷电事故的特点出发，人们在电网实际运行中采取了多种防雷设计措施。
2常见雷击事故的类型
2.1直击雷
直击雷是带电云层与建筑物、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象，放电时伴随电效应、热效应，电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏，具有很强的破坏作用。有效的直击雷防护措施为采用避雷针、避雷带、避雷线或金属物件作为接闪器将雷电流接收引下至大地。
2.2绕击雷
绕击雷的雷击形式主要为雷电绕过避雷线击于输电线路，这种形式的雷击事故主要与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。针对绕击雷的防雷设计应考虑两方面：①对设计耐雷水平远高于本地区雷电活动强度的接地体，可在高空拦截雷电先导，不使其进入接地体绕击区；②降低雷电先导对接地体闪击的定位高度，同时在接地体侧面安装接闪装置［1］。
2.3反击雷
反击雷的雷击形式为输电线路的杆、塔顶部或避雷线遭受雷击时，电流流过塔体和接地体引起杆塔电位升高，同时在相导线上产生感应过电压［2］。当杆塔电位与感应过电压的电位差超过输电线路绝缘闪络电压极限值时则会引起导线与杆塔之间就会发生闪络。这种雷击的防护措施主要有降低杆塔接地电阻、提高耦合系数以及加强高压送电线路绝缘等。
3输电线路综合防雷设计措施
3.1架设避雷线
在输电线路的综合防雷保护中，架设避雷线是最常见的一种防雷措施，也是最基本、最有效的保护手段。避雷线为用于屏蔽相导线直接拦截雷击的架空导线，其布置方式为在基杆塔处接地，由每个档距中的量根避雷线装置组成闭合回路，并将避雷线经过一个小间隙对地绝缘。对于架设避雷线的输电线路，当输电线路受到雷击的情况时雷击电流将以避雷线装置作为通过介质而进一步流向大地，有效避免输电线路在雷击时出现过电压击穿线路绝缘的损坏。此外，架设的避雷线还能在输电线路受到雷击时有效起到分流效果，使得杆塔的电流得到有效降低，最终有效降低杆塔顶部的电位。
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3.2适当增加绝缘子数提高输电线路绝缘水平
在DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中关于绝缘子数规定为：在海拔不超过1000m的地区，输电线路其悬垂绝缘子串的绝缘子个数分别不低于7片（110kV）、13片（220kV）、17片（330kV）、25片（500kV），且对于大跨越档距全高超过40m的输电线路杆塔而言，其高度每增高10m则应相应增加1片绝缘子。由于我国处于1000m以上的海拔地区范围较广，其输电线路大多架设在山间盆地中，因此笔者建议：①在进行输电线路悬垂绝缘子片数选型设计过程中，如果该地区平均海拔在1000m及以上，在设计过程中应严格按照设计规程要求乘以海拔校正系数。②对于直线杆塔而言，35~220kV的输电线路宜考虑增加1片，对于220kV及以上电压等级输电线路宜考虑增设1~2片绝缘子；耐张杆塔宜结合工程特性按实际需要考虑增设1~2片绝缘子；③对于可能多次遭受雷击的输电线路杆塔，在进行技术升级改造设计过程中，宜结合工程实际考虑增设1~2片绝缘子；④对于大跨越杆塔或布设在山顶处的输电线路杆塔绝缘子串设计过程中，宜考虑增设1~2片绝缘子，以提高输电线路杆塔综合耐雷水平，
确保输电线路设计方案具有较高的运行安全可靠性。
3.3输电线路铁塔倾斜的设计措施
当输电线路采空区铁塔发生倾斜时需要对其进行处理操作，但这样或多或少都会影响输电线路的运行，并且带电处理操作具有一定的危险性，因此应从根据上避免输电线路采空区的铁塔倾斜现象。近年来，我国科学技术不断发展与进步，那么要实现输电线路采空区铁塔倾斜的有效防范，仅靠人为力量是不够的，应借助一定的先进技术，比如可以建立输电线路铁塔实时监测系统，对输电线路及采空区铁塔实况进行实时监控，及时掌握当地实际情况。并且监测系统具有功耗低、测量精度高、安装简单、抗干扰能力强以及免维护等多种优势，利用该监测系统可以有效防范输电线路铁塔倾斜现象，对输电线路采空区铁塔的稳定与良好运行具有一定的保障，同时还兼具经济性[3]。
3.4 装设自动重合闸装置
装设自动重合闸装置也是一种重要的输电线路防雷措施，在我国 66kV 及以上高压输电线路中应用常见。安装自动重合闸装置的输电线路雷击自动重合闸成功率可达 75~95%左右。线路自动重合闸装置通过完成自动重合闸可有效提高输电线路的稳定工作性能，但输电线路在受到雷击完成线路重合闸时，为了保证输电线路的安全可靠性，还需对输电线路瞬时故障进行必要的检查，分析和判断雷击原因，清查出输电线路中可能存在的雷击隐患。
3.5科学合理选择输电线路路径，有效易避让雷击区
合理选择输电线路路径，可以有效避让低电阻率区，提高线路防雷接地设计水平。从大量实践案例分析可知，输电线路容易遭受雷击的地方主要集中在山区风口、顺风河口、以及峡谷等特殊地理位置处；四周是山丘的潮湿盆地，如输电线路杆塔四周存在鱼塘、水库等大面积水域；土壤电阻率存在突变的地带，如：岩石与土壤交界、山坡和稻田的分割等处。低土壤电阻率地区，容易遭受雷击。因此，在输电线路综合防雷设计过程中，结合地质勘探资料，科学合理选择线路路径，有选择避让易雷击区，可以从路径选址方面提高线路防雷水平。
总结：
输电线路可以说是电力能源输送的命脉，是为我国社会正常生产生活提供充足电能的必备线路，所以保障输电线路运行的安全性与稳定性十分重要。输电线路容易受到雷击的危害，因此，需要采取有效的措施进行防雷设计，从而不断的提高输电线路防雷水平，促进输电线路的安全运行及稳定运行，促进我国电力行业的长远发展
参考文献：
[1]王新阳.输电线路综合防雷措施及技术经济性研究[D].广西大学,2016.
[2]殷青岩.输电线路综合防雷设计措施探讨[J].科技与企业，2013(20):365.
论文作者:陈欣,吴雨青,毕怀敏,白潇潇,陈颖
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：线路论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 绝缘子论文; 防雷论文; 过电压论文; 措施论文; 《基层建设》2017年第10期论文;