包睿
（浙江华云电力工程监理有限公司 浙江杭州 310008）
摘要：架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。通常所称的输电线路就是指架空输电线路。通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，输送或交换电能，构成各种电压等级的电力网络或配电网。线路长度有时达数百公里或更多，所以引起输电线路故障跳闸的原因就很多，其中因雷击引起的跳闸次数位居所有跳闸原因之首。因此，如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施，从而降低线路雷击跳闸率，是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。
关键词：输电线路；设计；防雷措施
引言
现阶段，随着现代科技的不断发展，各国对于防雷技术的研究已逐渐趋于成熟，输电线路防雷措施的研究与应用可有效减少因雷害事故而引起的设备损失，提升供电稳定性及可靠性，保障电力安全运行，因此相关单位在输电线路设计时，对防雷措施的研究及防雷设备的合理配置已成为保障输电线路安全运行的关键性措施之一。
1、输电线路的特点
电力运输的主要途径是输电线路，它的组成部分包括导线、杆塔、线路绝缘子、接地装置。客观条件下，由于输电线肯定会存在电阻，所以导线在传送电能过程中通常会损耗一部分的电能。为了减少电能的运输损耗，一般是将电力从发电厂输出后通过升压变压器进行升压，再通过断路器等保护设备，最后再接入输电线路，这种输送方式使得输电线路保持着高压性。目前我国通常运用的输电线路有两种，包括架空输电线路和电缆线路。输电线路分为直流输电线路和交流输电线路，相对来说，直流输电线路对技术的要求标准更高，同时造价费用也更高，因此交流输电线路在生活中更常见，占据了输电线路的主要地位。
2、输电线路设计防雷措施研究
2.1合理选择线路路径
输电线路动辄数十上百公里长，沿线经过各类不同地区，雷电灾害产生时，部分线路区域较其他区域更易遭受雷电攻击，我们把这样的地区称为多雷区。而在同一区域范围内也有雷击分布不均匀的现象，我们称之为“雷击选择性”。如果地面土壤电阻率的分布不均匀，则在电阻率特别小的地区，雷击的几率较大。土壤电阻率较大的山区和平原，雷电选择性都比较明显。因此各单位在进行输电线路路径选择时，应尽可能避开这类区域或采取一定的防护措施避免雷击，保证输电安全性。一般而言，易受雷击的区域主要包含：山区风口或顺风河谷；外高内低潮湿盆地区域如森林、湖泊及水库等；田地与山坡、岩石及土壤等电阻率突变的地段；地下水位较高区域等。
2.2架设避雷线
避雷线在高压输电线路的防雷中具有非常广泛的应用，其在具体应用过程中可有效避免导线因雷电直击而造成的危害，同时还可缩短铁塔雷电流从而降低塔顶电位，实现分流保护；实现导线耦合降低输电线路绝缘子电压。一般而言，对于避雷线的选择和配置应与电压等级和防雷要求相匹配，采用镀锌钢绞线作为避雷线时与导线的配合在设计规程中已有具体的规定。35kV及以上的输电线路应该架设避雷线，110kV及以上输电线路宜全线架设避雷线。在避雷线架设过程中，应减少雷电绕击率从而提升线路避雷效果，防雷保护角的设计尤为关键。一般线路对边保护角一般保持20-30°即可，对于220kV以及330kV而言应保证对边保护角不宜大于15°，对于500kV及以上超高压线路应全线架设双避雷线，且防雷保护角控制在10°以内。对于输电线路的防雷设计除执行规程、规范以外，部分供电单位根据本地区的情况又有不同文件作为补充来指导本地区的输电线路防雷工作。
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2.3安装线路避雷器
对于易受雷击的区域，可在该区域范围的杆塔上安装线路避雷器。避雷器是常见的过电压保护电器之一，因其自身也仍存在过电压防护问题，且受工艺技术和造价的影响，目前输电线路上应用避雷器往往是作为避雷线的辅助和补充，以改善和提高防雷效果。新建高压输电线路在设计阶段应酌情在多雷区等特殊地段采用避雷器以提高防雷效果。对于已投运的线路，如在运行过程中雷击跳闸率较高，则应积极进行技术改造，加装线路避雷器能显著改善防雷效果，降低雷击跳闸率。当前，在电力系统中应用最多的是氧化锌避雷器，为提高氧化锌避雷器安全可靠运行的水平，在生产厂家不断提高产品设计水平和制造质量的同时，供电单位也要加强对运行中氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验，及开展氧化锌避雷器的在线监测，都是保证其安全可靠运行的有效手段。
2.4合理选取输电线路绝缘配合
绝缘配合事关电气设备的安全稳定运行，对于电气设备防雷保护也具有重要的意义。电力系统各设备电压水平及绝缘效果等因素均具有相应差异性，因此在对输电线路绝缘配合选择时，应保证其可有效实现对设备的绝缘控制，保障电力安全。首先对绝缘子串选择时，应保证其在线路正常运转过程中可保持足够破坏及电力系统绝缘强度；同时还应保证塔头空气间隙及绝缘在选择时与绝缘子串耐压强度相匹配；特殊地段增加绝缘子串片数，加强线路绝缘。
2.5降低杆塔接地电阻
大量的运行经验表明，良好的接地是确保输电线路防雷的关键因素之一。这要求在设计阶段必须根据杆塔所在区域的自然环境合理开展接地设计，在施工阶段确保接地装置的工艺和质量，并加强竣工验收环节的把控，从源头上杜绝杆塔接地不合理的现象。对于老线路运行多年后，因接地装置锈蚀等原因造成的杆塔接地电阻增大，应定期开展运维检测，尤其是多雷区的输电线路，对于杆塔接地电阻的监测应是日常运维工作的重点内容。对于达不到规定值的杆塔位必须进行技术改造，除采用传统的技术降低接地电阻外，有条件的线路可以采用一些新型接地模块和接地装置及技术，这类设备一般价格较高，难以大范围使用，但是在大修技改工程中，针对个别杆位接地电阻太高，传统降阻技术难以生效的时候积极采用新型接地技术和接地装置将有良好的效果。
3、输电线路运行中的防雷措施
科学、合理以及有效的对输电线路安全运行进行防雷保护，不但可以提升输电线路的自动化水平，而且对输电线路及时、可靠的供电有重要的意义。
3.1输电线路应架设耦合地线
输电线路架设耦合地线即架空地线。如果在输电线路的正常运行过程中发现易击区域，采取的措施就是在易击区域的导线周围以外的区域架空地线，使输电线路遭受雷击时将雷电流进行耦合或者是分流，极大的减少对杆塔的耐压，进而提升对输电线路的防雷需求。
3.2输电线路应该安装自动重合闸设备
一般来说，雷击的时间是非常短的，输电线路遭受雷击导致跳闸所形成的闪络性故障会自动消失，相反不会导致长期性的故障。所以为了供电的可靠性，输电线路在设计时，应将线路自动重合闸和线路继电保护联系起来，即使是遭受雷电发生跳闸事故，自动重合闸会自动的恢复线路供电，进一步提升了输电线路的可靠性。
3.3输电线路设计时应该架空避雷针
在输电线路的架设时，为了避免雷电破坏输电线路的安全、稳定的运行，整个输电线路在架设时都应用避雷线，不但能有效的避免直击雷，而且还能够对雷电流进行分流，极大的降低了雷电流进入大地的电流值，同时减少了杆塔接地处的电流值，避免了出现雷电反击事故。
3.4输电线路应该减少杆塔接地电阻以及安装可控放电避雷针
在输电线路中针对反击雷，应该减少杆塔接地电阻以便提升输电线路的耐压能力，减少输电线路跳闸事故的发生。而为了减少雷电绕击，就需要增大输电线路的保护角，从而扩大了雷电的防护区域，减少了输电线路发生绕击的次数，对输电线路的全面防雷维护有积极的作用。
4、结束语
要做好送电线路的防雷工作，就必须抓住其关键点。通过对雷击过程及线路遭受各种雷击时过电压产生原因的分析，阐述了影响线路耐雷水平的因素，在此基础上提出了在线路防雷设计、运行维护、施工过程中应加以考虑的一些问题，针对不同雷击特点提出了相应解决办法，以提高送电线路的耐雷水平，减少线路因雷击引起的跳闸，以保证线路的安全运行。
参考文献：
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论文作者:包睿
论文发表刊物:《河南电力》2019年2期
论文发表时间:2019/10/12
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