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摘要：近年来我国不断扩大电力网络的建设规模，可是输电线路遭受雷电的损害给整个电力系统造成了严重的损失。输电线路的防雷和接地技术已经被全面应用在电力系统的建设中。本文以输电线路为探讨对象对输电线路的遭受雷电的原因进行了分析并提出一些加强输电线路防雷接地保护技术措施。
关键词：输电线路；雷电；防雷接地
1引言
随着我国电力行业的快速发展，电力系统的建设面临极大的挑战，输电线路的防雷和接地技术的更新就是其中一个典型的代表。由于电力的输送系统具有非常广泛的覆盖范围，其输电线路就呈现出辐射面遍布、网点众多的特点，在加上我国大部分的输电线路通常都以选择非常开放的自然环境为路径，自然因素对输电线路的运行起到很大的影响。自然因素中最常见的雷电是造成输电线路跳闸以及接地网烧断的主要原因，强大的雷电电压甚至还有可能造成电力系统的瘫痪和人员伤亡等电力事故，进而影响到整个电力系统的正常运作。因此，做好输电线路的防雷接地保护，是实现输电线路正常运行和安全用电的保障。
2输电线路雷击的产生
2.1输电线路的雷击原因
输电线路在遭受雷击的过程中，由于通断作用在雷击位置就产生了相应的感生电流，也被称之为雷电冲击波。由于输电线路分布的范围比较广，使用的金属材料比较多，因此，输电线路的防雷受到了广泛的重视。大量的输电线路都是以架空为主体，使得雷电冲击波很容易从输电线路入侵，不仅破坏了电源设备，同时也破坏了通信系统。虽然在高压输电线路上安装的有阀型避雷器、高压避雷器等，但由于这些避雷器启动的比较慢、残余的电压高等特性，引起低压输电线产生路过电压，即暂态过电压。
2.2架空和电线感应起电情况
雷云在进行起电、转移和先导放电的一系列过程中，在架空导线上会产生静电感应，一旦雷云对大地放电，束缚在输电线路中的电荷便形成了自由电待，然后以冲击波的形式向线路
的两端进行移动，导输电线路波阻和电荷移动形成的电流直接的乘积纪委雷电感应电压，此感应电压通常都在几千伏左右。
2.3雷电危害的形成过程
经过雷云起电之后，输电线路遭受雷电危害需要经过以下四个阶段:
(1)输电线路遭受雷电的过电压作用;
(2)输电线路的闪络;
(3)输电线由冲击闪络转为稳定的工频电压;
(4)输电线路发生跳闸停止供电或电力系统瘫痪。
3输电线路防雷接地技术
3.1避雷线的应用技术
输电线路的一项最基本的防雷措施就是避雷线的应用。避雷线主要的作用就是防止雷电击中输电线路，进而起到保护输电线路的作用。此外，避雷线的另一个作用就是将雷电雷击产生的巨大电流进行分流，进而大大的减少流入杆塔中的电流，避免在输电线路中产生过的大的电流而对一些电力设施造成破坏。避雷线还能够将输电线的电压进行屏蔽进而减少雷击产生的感应电压。通过输电线的藕合作用能够大大的降低输电线路绝缘方面的电压。然而避雷线的架设也必须遵循一定的原则，避雷线的避雷效果和输电线路上的电压成正比，即输电线路上的电压越高，其避雷效果也就越明显，且避雷线在输电线路中的性价比也表现的越高。因此，架设避雷线对输电线路来说是非常必要的。
3.2采用绝缘方式中不平衡法则
由于现代输电线路也追求用电面积节省的理念，通常采用同杆架设的形式，这样双回路现象在输电线路中就比较的普遍。为了做好线路的绝缘，技术人员则利用绝缘方式中不平衡法则，可以将双回路绝缘子串片数给予很好的区别，突出双回路输电线路的差异性。当遭受雷击时，绝缘子串片数相对较少的输电线路则最先产生闪络，这一方面提高了另一输电线路的藕合性能，另一方面也优化了另一回路的防雷能力，另一输电线路在不发生闪络的情况下能够持续的供电。通过上述情况的分析，不同回路绝缘差异值一般控制在31:2相电压，若是差异过大反过来会增加输电线路故障的发生率。因此，对差异值的确定还应和技术、经济指标相适应。
3.3接地技术
接地技术不仅在整个电力系统中起着非常重要的作用，同时也应用到输电线路的防雷系统中。接地技术能够很好的将雷电产生的强大电流通过分流的方式导入大地，对减少输电线路因雷击产生的感应电流电压也起到很好的效果。在输电线路中利用接地技术能够起到很好的防雷效果，进而保障了输电线路的安全运行，因此接地技术作为输电线路防雷技术的中心环节有着极其重要的意义。一般情况下，从作用上将接地技术主要有以下三种形式:①保护接地。指在电力系统正常运行的情况下，充分利用电力设备的外壳带电部分进行接地。②工作接地。指在保证电力系统正常运行的情况下，和大地进行接地。③防雷接地。指利用输电线路的保护装置和电力设备的金属结构进行接地。
3.4强化电磁感应型接地装置
根据雷击闪络的反击理论,增加耦合系数、减少电感和接地电阻均为提高耐雷水平的重要手段。按传统理论观点,增加耦合系数仅能通过架空地线或耦合地线的方式实现。但雷击过程包含了暂态行波过程及稳态电磁感应过程,因此改善接地装置的分布状况可实现耦合系数的增加,当ρ>500Ω▫m可采用如图1所示的强化电磁感应杆塔接地射线。该结构为新型提高抗陡波雷击能力的杆塔接地射线的接地结构。ρ> 1 000Ω▫m可根据具体情况选择图1或图2加强型接地装置结构,比传统延伸地线的电磁耦合系数更大,可进一步提高线路耐雷水平。
3.5架设藕合地线
当降低杆塔接地电阻比较困难时，则可以采用架设藕合地线的方式，采用这方方式可以在导线的下方另外在加一条接地线，进而增强输电线路耐雷击能力、减少输电线路反击跳闸现象的发生。架设藕合地线的作用机理包含以下两方面内容:①藕合地线能够降低杆塔的分流系数，特别在接地电阻比较高的地区，能够让雷电感生电流通过邻近杆塔的接地装置将感应电流散流到大地，进而降低杆塔的电压;②藕合地线还能够增强输电线和地线的藕合性能，当雷击击中塔顶时，可以很大程度的减小感应电压，从而降低绝缘子串遭受冲击电压的可能性。
按照架设位置可以将架设藕合地线技术分为以下两种形式:侧面藕合地线和直挂式藕合地线，侧面藕合地线应用的比较广泛，侧面藕合地线能够增强地线的屏蔽性能，防止输电线路遭受雷击。
3.6使用消弧线圈的接地方式
在雷电比较频繁和接地电阻较高的地区，可以采用消弧线圈的接地方式进行输电线路的防雷。对于避免单相雷击接地故障，消弧线圈的接地方式能够起到很好的效果。当二相导线和三相导线遭到雷击时，单相导线则不会因遭受雷击而发生线路跳闸的故障。导线出现闪烁后和接地的效果一样，从而增加了输电线路的藕合作用，使输电线路的电压大幅度的降低，增强了输电线路的防雷能力。
3.7采用新型接地射线材料
目前,国内输电线路的接地射线均采用未进行任何防护处理的普通钢材,使用寿命有限,应积极探索和应用如渗铝钢材、铝包钢、铜包钢等新型材料,有效提高接地装置的可靠性和长久性。
4结束语
电力系统的正常运行和输电线路的防雷接地技术直接有着必然的联系，高效的防雷接地技术能够降低雷电事故的发生率，保障电力系统的正常运行。因此，强化输电线路的防雷接地技术，就必须从雷电故障的形成的原因入手，采用先进的接地技术和防雷措施，从根本上保证输电线路的防雷接地质量，进而提高输电线路的防雷水平。
参考文献
[1]输电线路防雷接地技术探析--杨光.
[2]输电线路防雷接地技术研究--黄瑞梅.
论文作者:毛宇文,徐铭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/3
标签：线路论文; 防雷论文; 输电线论文; 地线论文; 雷电论文; 避雷线论文; 电压论文; 《基层建设》2017年第19期论文;