摘要：电力已经是人类生产生活离不开的一种能源，而输电线路在电力能源输送中起着重要的作用，是电网组成的重要一部分，输电线路的安全直接影响着整个电力系统，甚至影响国泰民安。输电线路所输送电压越高，电线塔杆的高度就越高，线路尺寸就越大，这都使得输电线路非常容易遭受雷击的危害，近些年由于一些自然和人为的因素，我们在输电线路上的损失可以说非常之大，严重影响了各地的经济发展，所以已经越来越多的人关注到线路的防雷技术，在输电线路设计中应用防雷技术可以有效的减少输电线路遭受雷击的概率，增加输电线路的安全性和稳定性。
关键词：防雷技术；输电线路；设计；应用
一、输电线路的雷电危害
雷电危害大多发生在春夏两季，但是，它也会受不同地区地理环境差异的影响。雷电对输电线路的危害主要表现在以下几方面。
1.1雷电自身的高热效应危害
当遇到输电线路时，雷电的高热效应会转变为电流，使被击中部位瞬间产生极高的热能，导致此段输电线路被融化，进而燃烧起来。
1.2雷电所产生的电磁场危害
在雷电形成的过程中伴有电磁效应，当输电线路被雷击中时，这部分电磁效应会在雷击部位形成交变电磁场，使得电路中的电流量瞬间增大，导致线路高温燃烧。
1.3雷电附带的高压效应危害
雷电形成的瞬间电压通常为高压，能够达到十几万伏以上。这种高压在雷击点会对输电线路上的电气设备造成极大的攻击，导致输电线路被烧坏、出现短路的情况，甚至还会引发更严重的事故。
1.4雷电所发出的电波危害
电波也是雷电附带的一种现象，它经常会干扰防雷装置的正常工作，使其无法有效发挥防雷功能，变为放电器反击输电线路。
二、输电线路引发雷电的原因
2.1地理环境
雷击活动多发生在山区地带，由于山区地形起伏，气流活动频繁，且森林覆盖面积广，雨水丰富，在输电线路设计时受到气候影响的较大，特别是一些纵深山谷地带、倾斜山坡、沿海地区，所以在山区和沿海线路的输电线设计时要注重当地地理环境，对于一些不良的因素要充分地进行考虑。
2.2线路杆塔高度
雷击主要是使大地感应电荷和雷云中的电荷，雷云中的过电压是通过线路杆塔建立放电通道，导致线路击穿，因此要注重以下问题：（1）塔身的电流和电感程度加大，反击的电压和电路就减少；（2）导线闪烁程度的大小是由线路间距的不均衡造成；（3）相邻杆塔的分流会导致分流作用的大幅度降低。
2.3土壤电阻率
一般的杆塔和接地的电阻两者有着密切的关系，对于高山、岩石等地形结构比较复杂的地区，应当把工作重点放到岩石和土壤的分层上。如果遇到雷击塔顶现象，因为接地电阻很小，就有可能造成反射现象，与山区线路对比，平原和丘陵地区的线路可通过降低接地电阻来减少雷击的可能性。
三、输电线路设计中防雷技术的应用
3.1选择合理的输电线路
经过多年对雷击现象的研究，我们发现雷击现象主要是受到环境因素、地理因素、气候因素的影响。在一些高山、倾斜的山坡、山谷地区本身就非常发生雷击的现象，所以输电线路在选择时要尽可能的避开这些区域，这样才能减少雷击事故发生的概率。同时经过调查研究显示，在土壤电阻率比较低或是土壤电阻率发生突变的地点也非常容易发生雷击现象，相似的还有地下水位比较高的地区和地下矿物质含量丰富的地区。总而言之，由于地区环境差异而产生易发生雷击事故的现象，可以通过选择合理的输电线路来避免。
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3.2在输电线路上设置避雷线
为了防止输电线路的雷击事故，目前应用比较广泛的就是在输电线路上设置避雷线。在设置避雷线过程中，要注意两个方面，一方面就是要科学的选择避雷线，要进行大量的计算使得选择的避雷线和输电线路相匹配，达到防雷的效果，另一方面就是要选择正确输电线路的避雷线，比如电压比较低的输电线路就不适合设置避雷线。比如，当输电线路达到一百二十千伏的电压时，就需要所有的输电线路都设置上避雷线。在某些下雨比较频繁的区域比如半个月以上时间都在下雨的区域要全程设置避雷线。
3.3在输电线路上安装避雷器
避雷器可以说是避雷线的衍生产物，在某些方面非常好的解决了避雷线的不足之处，避雷器和避雷线的巧妙结合更是产生了更好的防雷效果。避雷器安装在输电线路前，要通过精密的计算确定一个确定的雷电流值，当输电线路中的电流值大于这个数值时避雷器就会自动启动，从而将电流能够导入到大地之中，保证输电线路的正常运行。除此之外，避雷器的安装最好配合上效果最好的铁塔输电线路，充分利用已经存在的资源，发挥防雷技术的最佳效用。
3.4自动合闸系统的应用
自动合闸系统顾名思义，就是在输电线路遭受雷击时，可以自动关上闸门，关闭输电线路的输电功能，从而减少雷电后续对于输电线路的破坏。自动合闸系统近几年一直是我国防雷技术研究的重点项目，所以自动合闸系统一直在不断的完善和进步，自动合闸系统对于减少雷电对于输电线路的危害有着重要意义，未来一定也会得到广泛的应用。
四、输电线防雷技术的工作重点
4.1确立管理目标并及时杜绝雷击隐患
关于加强和改进输电线路防雷措施方面，需要工作人员明确管理目标和重点保护范围。对于十分复杂的线路或雷击事故发生频繁过高或人群较为集中的区域实现重点防雷措施保护，在安装防雷装置前要精准探测和分析当地环境和地质条件。防雷措施的整改属于系统化工程，每一项环节的测定和维护都需要严格把关，比如：地质土壤，一定要考虑接地装置。
4.2规范测试方式
加强和改进防雷技术已经成为目前电力领域内高度重视的核心问题，所以，运用最先进的防雷技术是必然需求。使用电阻检测仪器和技术这种传统的方式已经都要被淘汰了，关于这方面的改造和对事故发生的分析都是测试方法中需要改进的关键内容。
4.3采取针对性措施
很多地方出现的雷击事故比较严重，而且屡屡发生，所以，根据这些地区的防雷技术重点分析输电线路的抗雷击性能的强弱，比如：输电线路大跨越式、架空线路、输电线路之间的大档距或大高差等问题，针对以上特点制定详实可行的防雷技术方案，加强对频发地区的防雷设定管理。
4.4技术要求统一
针对高土壤和大跨越式的输电线路的防雷设置，要强化技术方法的运用。隔壁区域大跨越式杆高超过40m与接地电阻之间出现的问题，对防雷保护不利，所以，要改进接地线长度和接地线根数以及接地线延伸等方式，从而降低塔杆的接地电阻。
五、结语
输电线路的设计在整个国家电网的结构中占据非常重要的位置，因此，在进行线路铺设时一定要整体考虑各种细节问题，在铺设输电线路时一定要结合当地的地理环境，科学合理地运用领先的防雷技术，确保合理、科学、有效的输电线路设计。
参考文献：
[1]李立国.浅谈风电场10kV集电线路防雷保护[J].现代国企研究，2015（20）：184.
[2]张金华.浅析加强输电线路电网建设技术的措施[J].城市电网，2013（1）.
作者简介：
胡长君（1983.02.16），男，江苏灌南，汉，本科，工程师，副主任，常州市金坛区供电公司，输变电运行、检修管理.
论文作者:胡长君
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/28
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