摘要:电力供应直接影响人们的生产生活，需提高供电稳定性和安全性。随着我国经济的不断发展，输电线路的安全性和稳定性受到人们的极大重视。输电线路因暴露在户外很容易引雷，需对输电线路采取防雷措施。输电线路的垂直高度落差较大，冷暖空气更易交汇，空气对流现象频繁，这些是导致输电线路经常发生雷击的主要原因。在防雷保护过程中，可采取加强架空线路的绝缘水平，改善接地装置，安装侧向避雷针，减小线路保护角，安装氧化锌避雷器等措施来提高输电线路的防雷水平，最大程度减少输电线路因雷击而造成的经济损失。
关键词:输电线路;防雷技术设计;运维措施
引言：
雷电是一种自然现象不能阻止，只能通过人为方法减少雷电对输电线路的影响。常规方法不能高效全面地提高输电线路的抗雷率，只能局部降低雷电反击跳闸率。输电线路的雷击跳闸是影响电力系统稳定运转的重要因素，雷击跳闸会严重影响配电系统的运行，造成安全事故。如果电力系统遭到雷击，雷电流中的高压电将会进入电力线路，造成线路损毁;如果电力系统未直接遭受雷击，雷击若出现在离输电线路较近的地方，电力线路中的感应电弧也会顺着线路向两边流动，侵入变电站，对变电设备造成损害。在架空输电线路的供电故障中，有超过一半的故障是由雷击引发的。因此，输电工程建设的线路架设要根据雷电的活动强度、出现的频次等进行调整与改进。此外，依据地貌环境进行输电线路的调整，也能进行差异化配置，以维护输电线路稳定的工作。在雷电的多发地段，要加强对杆塔和线路的防雷保护措施，减少雷电所带来的危害。
1输电线路事故原因分析
输电线路中，高压输电比较容易遭受雷击损害。高压输电线路的建设比较困难，对地理位置和地理条件要求较高。对于一些地势复杂、险峻的地区，高压输电线路不仅架设难度较大，而且遭受的损害也较多。由于输电面积较广、输电线路较长、地势较开阔及线路架设较高，很容易在雷雨天气遭受雷击。
1.1输电线路绝缘配置不到位
绝缘装置是为了避免输电线路中产生电流回流。如果绝缘装置配备不到位，甚至失去效用，容易发生跳闸现象。绝缘装置一般使用周期较长，老化现象较严重，一旦遭受雷击，会造成非常严重的电力事故，且修复周期较长，造成的损失较大。
1.2输电线路中防雷装置不达标
高压输电线路建设中，需提前设计好防雷装置的安装。但是，实际建设中容易忽略杆塔保护角，增大了雷击概率，所以设计时要保证杆塔保护角符合标准，增强高压输电线路的防雷能力。避雷针不适用于输电线路的架设。
1.3杆塔接地工作不完善
经研究发现，多数雷击事故的发生都是由于雷电直接击中线路或者击中输电线路附近的空旷地带，造成了过电压现象。发生过电压事故的原因和杆塔接地装置直接相关[1]。杆塔接地的阻值如果高于标准值，就会直接降低输电线路的耐雷水平。杆塔高度也会影响输电线路的防雷能力，杆塔高度越高，引雷面积就越大，输电线路的防雷能力就越弱，且反击概率也越高，更容易跳闸。
2输电线路系统的防雷设计
在电力系统发生的输电线路故障中，大部分故障都来源于雷击跳闸，尤其是在雷电的多发地段，基本上所有的事故都是由雷击引起的。例如在山区，输电线路随着山势的起伏较大，输电线路所涉及的路线垂直高度落差较大，冷暖空气更易交汇，空气对流现象频繁，雷电活跃多发，所以，在线路的初步设计中，就要考虑到防雷设计，明确其重要性。
3防雷技术措施
3.1加强架空线路的绝缘水平
在电力系统的输电线路建设中，在架空输电线路的绝缘问题上有明确的规定:对于海拔不到1000m的地区，110kV的输电线路的悬垂绝缘子串中，绝缘子的个数不能少于7片，最好为8片。
3.2改善接地装置
在110kV架空输电线路的维护方面，首先应该改良接地装置。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为改良接地装置后，可以有效地降低线路杆塔的雷击跳闸概率，理论上可以降低20%～30%的雷击跳闸概率。如果原来的线路杆塔接地装置较差，改良后甚至可以降低50%的雷击跳闸概率。在具体的改善接地装置方面，可以使用降低接地杆塔电阻的方式，具体方法为深埋接地极，填充低阻物质等。在对水泥型杆塔线路布设地极时，要从杆塔的3～5m处开始布设。对铁塔线路进行布设垂直地极时，要从5～8m处进行布设。此外，还可以用增加耦合洗漱的方式对接地装置进行改良。需要注意的问题是，在雷击过程中，存在暂态行波以及稳态电磁感应现象，可以使用强化电磁感应型杆塔接地射线的方式改良接地装置。在土壤电阻率大于1000Ω·m时，可以采用110kV架空线路的强化电磁感应型杆塔接地射线结构。
3.3安装侧向避雷针
在一些杆塔位置较高的情况中，由于雷云和线路距离较短或接近平行于杆塔线路时，杆塔所处的电磁环境十分复杂，距离过近也会增加雷击跳闸的可能性。为此，可以在杆塔上安装侧向避雷针来解决这个问题[2]。在110kV架空输电线路中的杆塔横杆两侧安装侧向避雷针，以降低线路的引雷率。具体操作方法:选用3m长的避雷针，在1.2m处固定。横向部分，避雷针的长度为1.8m。通过这种方式，可以有效地将雷电引入，提高线路的防绕击能力，但也会相应地增加线路的引雷率。对此，可以在装置上设置绝缘子片以改善这种情况。
3.4减小线路的保护角
在维护输电线路的方法中还有一种技术措施，就是降低110kV输电线路的耐雷水平。但是，对于已经完成或投入运行的线路已经不适合改变线路的保护角，尤其是地势环境较为复杂的杆塔等。因此，要从多个方面综合考量研究，选择正确、适宜的线路改良方式。
3.5安装氧化锌避雷器
氧化锌避雷器是可以有效提高线路耐力水平的装置，主要优点是可以适用于难以改良接地电阻的地区和雷电活跃的地区。采用氧化锌避雷器后，可以显著降低线路的绕击率和跳闸率。
3.6降低杆塔的接地电阻
接地电阻过大会增加雷电反击跳闸率，是输电线路遭受雷电危害的关键原因。降低杆塔接地电阻的方法是放射法埋设钢筋。但是该方法只适用于电阻率低、土壤条件好及石头较少的平原地区[3]。对于石头较多、土壤较少及电阻率高的山地地区，可添加降阻剂来降低杆塔的接地电阻。降阻剂的组成成分有细石墨、膨润土、固化剂、润滑剂及导电水泥等。降阻剂是良好的导电体，可作用于接地体和土壤之间。
4输电线路的检查要点和维护措施
在对输电线路进行检修和维护时，必须由专业的检修人员来操作，熟练掌握离线和在线的检修方式。在对架空输电线路进行检修时，重点是检修时的安全问题，因为电线杆、塔等所处的工作环境容易受各种外界因素的干扰。在外界电路材料的检修和保养维护时，要确保线路的稳定工作和检修人员的人身安全。防雷检测是保证输电线路稳定工作正常运转的有效手段，目前，我国的防雷技术已经处于世界先进水平，但是，仍需要在日常生活中对输电线路进行保养和检修，以提高电力系统的稳定性[4]。在输电线路的建设过程中，工作人员要严格按照国家的标准和相关规范进行施工，做到每个环节都有专人检查，提高输电线路的整体工作效率，减少由输电线路故障带来的经济损失。
结束语：
电力系统要想稳定运行，必须不断加强对电力系统的建设工作，保持对输电线路的检修和维护，改善防雷机制，提高线路的耐力和绝缘性，并配合国家的相关规定进行建设改良。这样，才能确保国家电力系统的安全稳定运行，全面提高配电网的工作效率，为国民经济的发展与建设服务。
参考文献：
[1]胡方镝.探讨500kV架空输电线路的防雷设计[J].通讯世界,2018(01):164-165.
[2]邵家源.浅析110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理[J].山东工业技术,2016(16):145.
[3]张冯硕.架空输电线路防雷与接地的设计探析[J].企业技术开发,2015,34(36):12+15.
[4]郑伟国.110kV输电线路防雷技术综合应用与运维管理[J].电子制作,2014(22):192.
论文作者:陈亮
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/19
标签：线路论文; 杆塔论文; 防雷论文; 雷电论文; 装置论文; 避雷针论文; 输电线论文; 《当代电力文化》2019年第8期论文;