黄锐贤
（广东京能电力建设有限公司 广东广州 510000）
摘要：输电线路是电网安全运行与分配中的组成部分，承载着电能传输、科学分配的重要使命。近年来，我国电力事业在经济快速发展的大环境下有了长足的发展，输电线路的覆盖面积也逐年增加，不过输电线路的路径往往经过不同的地区，很容易受到环境因素的影响，尤其是雷击现象，这对于电力系统的安全和稳定运行有着很大的影响。本文就线路防雷技术在输电线路设计中的运用展开探讨。
关键词：输电线路；防雷技术；避雷器；避雷线
引言
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。
1输电线路设计中防雷技术的重要性
在输电线路运行的过程中，雷击是普遍存在的引发输电线路故障的因素。通常情况下，雷击具有较强的突击性、爆发性，可在瞬间产生热电效应、磁场效应，破坏能力极强。因此，当雷击电力输电线路时，将对其产生巨大的危害，导致输电线路出现损坏，进而引发线路故障。结合工作经验，在输电线路运行过程中，雷击故障的类型大致可分为以下3种：①雷直击杆塔。输电线路主要是由架空输电线路和电缆输电线路组成，其中，架空输电线路主要由输电导线、杆塔、绝缘子、拉线、杆塔基础、接地装置等共同组成。由于输电线路中的杆塔相对较高，在雷雨天气，当大地感应到雷云中存在电荷时，输电线路杆塔将充当传导媒介，导致雷击杆塔问题的产生，从而导致塔顶电位升高。当电位超过绝缘子的抗雷水平时，会引发绝缘子发电现象的产生，形成单线接地，出现输电线路故障。②雷直击导线，即雷绕过避雷线直接作用在输电线路的导线上，从而引发线路绝缘子发生闪烁出现跳闸停电故障，因此又被称为“绕击闪烁故障”。诱发绕击闪烁故障的因素有很多，比如避雷线保护、接电电阻值、杆塔设计高度、导线布置形式、地理条件等。③雷击线路周边。随着近年来电力技术与设备的创新发展与应用，高集成度的电子设备逐渐被应用到电力系统中，由于高集成度的电子设备对雷电电磁脉冲具有极强的反应，当雷击作用于输电线路周围时，会导致输电线路瞬间形成感应过电压，增加电力输电线的电荷量，引起绝缘子破裂、击穿等事故，甚至入侵到变电站，威胁到整个电力系统，影响电力系统的安全运行。因此，在输电线路设计中，实现防雷技术的科学应用对保障输电线路运行的稳定与安全具有重要意义。
2防雷技术在输电线路设计中的运用
2.1输电线路方位要合理选择
输电线路的稳定和安全是其设计的主要原则，在实际设计过程中，对于输电线路方位的选择是设计重点。上文中分析了输电线路引发雷电的影响因素，了解了自然环境对于输电线路雷击的重要影响，因此在输电线路设计时要重点考虑自然环境因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆方位选择要尽量远离山区，减少输电线路受到雷雨天气的影响几率。除此之外，对于导电环境也要进行重点考虑，尽量避免此环境中架设输电线路。例如某些地区地下水位高，阻电能力弱，因此要设计中要避开这种地区，选择阻电能力强的地区进行输电线路的搭建。
2.2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。
2.3科学合理的安装避雷设备
输电线路的设计受到很多因素的影响，在实际建设中很难完全避免不受到雷电的影响，这就需要对输电线路进行避雷设备的安装。在安装避雷设备时，首先要按照避雷线，当前输电线路中的避雷线可以有效的防止线路受到雷电影响，在受到雷击后能够起到很好的分流作用，而且屏蔽能力出色，因此在输电线路防雷中得到了广泛的应用。输电线路通过安装避雷线，也加强了绝缘子的抗雷能力，而且由于避雷线和导线的耦合关系，杆塔的防雷能力也大幅度提高，因此防雷线对于输电线路的防雷起到了重要的作用。防雷线在设计安装时，要根据输电系统的电压情况而定，35kV及以下的输电线路不用安装避雷线，而110kV-220kV之间就需在安装避雷线，而且如果电压在220kV以上，则需要安装双避雷线，以确保输电线路的避雷性能。其次是安装负角保护针，负角保护针位置在杆塔最顶端，在受到雷击时，负角保护针承担了巨大部分的电压，减少了雷电对于杆塔的贯穿，也降低了绕击现象发生。最后是安装可控避雷针，杆塔受到雷击时，可控避雷针就会起到反射作用，针头部位就会出现强磁场效应，从而达到脉冲放电效果。对于可控避雷针的安装设计，要结合支架、接地设备等进行综合考虑。
2.4有效应用自动重合闸技术
自动重合闸（AutomaticReclosingSwitch）技术是线路保护中较为常用的技术之一。通常情况下，在输电线路系统中有效安装自动合闸装置，可根据电路故障实际情况，通过自动合闸进行线路保护，实现线路故障影响的有效控制。总结工作经验发现，在架空输电线路中安装自动合闸装置，当发生线路故障时，在继电保护动作下实现故障切除，电弧自动熄灭，从而提升输电线路供电的稳定性、安全性和可靠性。目前，在110kV、220kV输电线路设计过程中，常应用单项重合闸进行线路保护；在易发生相间短路故障的输电线路中，常采用综合重合闸进行线路保护。
2.5减小接地电阻
使用避雷线、避雷器和自动合闸系统都是通过物理条件来减少雷电伤害的防雷技术，如果能够减少接地的电阻，就可以使得防雷效果更上一层楼，如何减小接地电阻，这里我们提供两个有效的措施。首先可以利用爆破技术，爆破技术是近几年比较流行的一项新技术，可以有效的使土壤的性质发生一定的变化，也就是通过爆破的手段将这片区域的土地炸开，使得电阻率比较小的物质能够进入地下，有效地减少土地的电阻率。另一个方法就是在土壤中加入适量的降阻剂，这里我们建议降阻剂加入到铁塔附近的土壤之中，使得降阻剂中的电解质和水分能够最快的速度融入土壤之中，从而减小接地电阻。
结语
综上所述，电力系统的安全和稳定运行对于我国国民经济的发展和城市化建设具有重要的意义。而电力系统中的输电线路是重要的组成部分，输电线路的安全也直接关系到电力能源的供应。电力企业在进行输电线路设计时，要对于输电线路引发雷电的影响因素进行全面的考虑，并采取有效的防雷技术和措施，确保输电线路免受雷电的影响，能够正常运行，进而推动电力系统整体的稳定，从而推动我国电力行业的快速发展，其电力行业成为我国可持续发展的重要支持。
参考文献：
[1]胡华.防雷技术在输电线路设计中的应用[J].通信电源技术，2015（03）.
[2]张磊.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].中国高新技术企业（中旬刊），2015（01）.
论文作者:黄锐贤
论文发表刊物:《河南电力》2018年15期
论文发表时间:2019/1/18
标签：线路论文; 避雷线论文; 防雷论文; 杆塔论文; 输电线论文; 技术论文; 故障论文; 《河南电力》2018年15期论文;