摘要：雷电是影响架空输电线路安全的重要因素，在架空输电线路的设计中，需要结合实际、因地制宜，使用并且改进各种各样的防雷技术措施，不断提高架空输电线路的防雷抗雷能力，规避雷电事故的发生，确保架空输电线路安全稳定的运行。基于此，本文介绍了架空输电线路雷击过电压种类，分析了输电线路雷击跳闸影响因素及危害，探讨了架空输电线路防雷接地设计措施。
关键词：架空输电线路；危害；防雷接地措施
1线路雷击过电压种类
1.1雷电感应过电压
雷击于输电线路附近的地面时，可在导线上感应产生过电压，称为雷电感应过电压。感应过电压只会危害电压等级较低（如35kV以下）的输电线路。感应过电压的出现极为普遍，只要雷击线路附近的地面时，便会在架空线路的三相导线上出现感应过电压。此时的感应过电压的幅值一般不会超过300~400kV，因此不会引起导线闪络。
1.2直击雷过电压
就是雷电直接击中线路引起直击雷过电压。直击雷过电压要比感应过电压的幅值大得多，因此对于线路防雷来说，主要是防直击雷。直击雷过电压又可分为反击雷过电压和绕击雷过电压两种：（1）反击雷过电压。雷击于输电线路的杆塔或避雷线时，在杆塔的塔顶和横担上形成很高的电位，相应地在线路绝缘子串两端（即导线和横担之间）产生较高的电位差，造成雷击的线路跳闸故障。（2）绕击雷过电压。当雷电绕过避雷线，即避雷线保护失效，直接击在导线上，由此造成的雷击线路跳闸故障。
2架空输电线路雷击跳闸影响因素分析
（1）线路设计原因。架空输电线路的设计也是特别重要的，优秀的电路设计可以避免很多情况发生，从而减少很多问题的存在，减少损失。而一些电力企业并不重视输电线路的设计，对于输电线路的现场情况了解不够、设计图纸太过于理想、细节设计不合理等，都对架空输电线路的运行产生很大的安全隐患，使得其极其容易的发生雷击和跳闸的现象。（2）自然因素。通常架空输电线路设置在露天环境中，会受到各种自然环境的影响。尤其是我国各个地区自然环境差异较大，设置在不同地区的架空输电线路容易受到不同环境、不同地质条件的影响，使架空输电线路安全性、稳定性、有效性降低。（3）施工原因。在部分交通不便和土壤电阻率高的山区和岩石区域，施工十分困难，而接地工程又属隐蔽工程，监督困难，造成不按图施工、接地体埋深不够、回填土不符合要求、降阻剂用量不够、接地装置内部连结时采未按要求进行焊接等现象时有发生，从而出现施工质量问题。
3雷击对于输电线路的危害
雷击对于输电线路产生的危害是极其严重的，一是会在电网中产生巨大的冲击电压，从而导致设备绝缘层击穿，产生短路和放电现象，严重的甚至可能会引发爆炸；二是会导致设备元件的损坏，从而引发闪络、断电等事故，影响人们的正常用电；三是雷电流侵入到配电设备或者电器线路中，引发火灾，威胁人们的生命财产安全；四是在雷击作用下，静电流的电磁感应会引发交变电磁场，导致电气设备局部发热，造成设备烧毁甚至引发火灾。因此，在架空输电线路的架设过程中，应该充分考虑线路的防雷接地问题，以确保电力网络的安全稳定运行。
4架空输电线路的防雷与接地措施
4.1合理选择路径
输电线路防雷的首要任务是合理选择经过的路径，通过前期对地区的气候条件和地理特征进行分析考察，合理的规划输电线路布局，尽量避开那些顺风河谷等恶劣环境，选择雷击较少的地区铺设线路，如果实在无法避开则选择加强线路的防雷水平。
4.2加装耦合地线
为了尽可能的避免架空输电线路出现雷击跳闸的情况，加装耦合地线也是一种非常有效的办法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆加装耦合地线的具体措施是在架空输电线路经常发生雷击跳闸的位置，增加耦合地线，使其在架空输电线路运行中发挥耦合作用和分流作用，适当的减少输电线路线的接地电阻，使其对输电线路的影响较小，提高架空输电线路的安全性、稳定性，为防范雷击创造条件。
4.3架设避雷装置
避雷线是最为常用的线路避雷技术之一，能够在一定程度上降低线路遭受雷击的可能性。结合以往经验分析，在对避雷线进行设置时，需要关注保护角的大小以及杆塔的高度，从实际情况出发，确保避雷线的作用能够得到有效发挥。一般情况下，考虑雷电绕击的情况，应该将避雷线的保护角设置为20°～30°左右。如果架空线路经过山林地区，杆塔所处位置较高，不仅更容易受到雷击的影响，而且其所处的电磁环境也更加复杂，在这种情况下，需要在线路杆塔横担两侧设置侧向避雷针，能够非常有效的预防绕击过电压。另外，需要将接地引下线与杆塔的接地体连接在一起，保证线路在遭受雷击后，与避雷针连接的接地引下线能够将雷电电流引入到大地中，实现对于线路和杆塔的保护。
4.4安装自动重合闸
自动重合闸如果设计合理，也能够起到一定的防雷作用。自动重合闸在实现自动重合的过程中，会在瞬间断电后快速恢复供电，可以有效地避免断电事故发生。也就是说，如果因为雷击而使得防雷装置启动，瞬间的启动可以降低输电线路遭到雷击的几率。由于输电线路可以在短时间内容恢复供电，避免了给客户带来损失。但是，突然断电和瞬间恢复供电，使得输电线路的瞬时电压增大，很容易导致电气设备出现故障。因此需要在输电线路中，对防雷设备进行设计，可以避免电气设备因此而造成损害。在输电线路上安装自动重合阀，可以实现断电与重合闸的自动操作，以确保持续而有效地供电。
4.5做好杆塔接地
在架空输电线路中，杆塔自身的接地情况直接影响着线路整体的防雷性能，需要得到足够的重视。为了尽可能减少线路遭受雷击的概率，在对线路杆塔进行接地设计时，技术人员应该做好沿线环境以及气候条件的调查工作，分析雷电活动分布的区域以及雷击发生的频率，对输电线路杆塔进行合理布局和设置。不仅如此，还应该对杆塔所处区域的土壤电阻率进行测量分析，得到准确的数值，为杆塔的接地设计提供可靠的参考依据。
4.6降低杆塔的接地电阻
将接地装置与降低杆塔的接地电阻相结合，把雷电所产生的雷电流转移到大地是输电线路防雷接地行之有效的方法，也是输电线路防雷技术的基础。降低杆塔的接地电阻可以有效提高一般高度杆塔输电线路的抗雷水平、降低因为雷击而导致跳闸的影响。另外，在一些低电阻率地区，可以利用周围钢筋混凝土杆、铁塔等扩大接地引流范围。而在高电阻率地区，采用普通方法都不能降低接地电阻的时候，可以采用其他方式，例如：反射性接地体、连续性接地体或专用接地模块等以此来降低接地电阻。
4.7使用降阻剂
随着电阻工程技术迅速发展，具有超高导电性的降阻剂不断更新，在接地系统中正确而适当地使用降阻剂，可有效减小接地电阻，从而满足线路防雷对接地电阻的要求。降阻剂是一种包含了多种成分的导电体，将其设置在接地体与土壤之间，一方面能够与金属接地体紧密连接在一起，提供足够大的电流流通面，另一方面可以向周围土壤渗透，降低土壤电阻率，进而在接地体周围形成一个变化相对平缓的低电阻区域，适合在土壤电阻率较高或山区岩石地段使用。
5结语
架空输电线路由于高度高，并且传输电压很大，非常容易遭受雷击，引发雷击跳闸事故，使输电线路无法正常运行，影响电力系统供电。因此，需要提高防雷技术，减少雷击跳闸率，其核心是做好杆塔的接地，尽量减少接地电阻，从而在雷电流流经杆塔时不至于发生绝缘闪络，从而提升线路的防雷性能，保证架空输电线路的运行安全。
参考文献：
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[3]110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].李明光.经营管理者.2016（13）
论文作者:王津
论文发表刊物:《河南电力》2018年11期
论文发表时间:2018/11/29
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