摘要：输电线路的防雷工作关系着人们的生产和生活，只有降低输电线路遭受雷击的概率，才能够减少经济的损失。本文通过对防雷设施的研究和讨论，找到了相应的防雷措施，提高了输电线路的安全性。在进行施工时还要充分考虑到当地的施工环境，实事求是的选择比较合理的防雷设计方案，从而提高输电线路的耐雷水平，将雷害带来的损失降到最低点，进而促进我国电力事业的进步。
关键词：输电线路；防雷设计
一、输电线路防雷设计的意义
1、输电线路的安全性是用电生活的基础保障
输电线路是整个电力系统的主干部分，电线将巨大的电能输送到各个变电站及千家万户。输电线路能否安全运行，直接会影响到我国电网的稳定性，并保证向用户的输送可靠的电力。输电线路的安全运行是电力系统的中心任务所在，并在电网中占据着举足轻重的地位，是向各行各业的生产生活的基础所在，同时也是广大人民用电生活的需要。
2、防雷处理是输电线路的安全的课题之
我国幅员辽阔，雷电活动较为频繁，而我国电力系统的事故和障碍中，雷电事故在其中占有着很大的比例，这些事故不但影响了电力系统的日常供电，而且增加了输电线路及设备维修的工作量。如果电力系统的设备保护不够完善，则会引起其设备绝缘的损坏，影响安全供电。如何减少输电线路的雷害事故，较少电力损失，并保证生产和生活中的输电线路的安全性，是电力系统安全运行的一项重要课题之一。
二、雷电对输电线路造成的危害
雷击是造成高压输送电路故障的重要自然因素。由于雷电具有剧烈性和突击性，能够在瞬间产生巨大的磁场效应和热电效应，加之其本身拥有超强的机械破坏力，所以雷电在袭击空旷的高压输电线路时极易产生严重的电压危害。现阶段，电力调度运行系统中配置了集成度较高的电子设备，这些设备对雷电电磁脉冲的反应极为强烈，当输电线路被雷击中后，在瞬间形成的超负荷敏感过电压磁波会通过线路网导入变电站，从而导致变电运行设备介电强度下降，损坏敏感电子器件，使监控系统和供电保护装置发生误动作，引发输电设备跳闸断电，由此对电力变电的正常运行造成极大破坏。
输电线路雷击时产生的过电压可达400kV，极易对35kV以下的线路造成致命性的伤害。同时，雷电直击也是造成110kV以上输电线路故障的重要因素之一。直击雷可划分为绕击和反击两种形式，均能严重威胁线路的安全运行。经调查数据显示，绕击多发生于山区线路中，反击多发生于平原和丘陵地区线路中。所以，在设计输电线路之前，应对雷击的性质进行充分研究，从而运用针对性较强的防雷技术，以提高防雷效果。针对山区线路，应当选择防雷走廊，减小避雷线保护角，增强绝缘性能；对于丘陵和平原地区线路，应当采用有效措施降低电阻，以达到防雷的作用。
三、输电线路防雷设计要点探讨
1、选择合理的输电线路路径
受地形、土质、气候状况的影响，某些地区极易成为雷击的多发区，所以在输电线路设计时必须避开这些地区，降低雷击概率。通常情况下，雷击区包括以下几个类型地段：（1）地下富含导电性矿藏的地区，以及地下水位较高的地区；（2）土质电阻率低的地区，以及土质电阻率发生骤变的地区，如田地、土壤、岩石等拥有不同类型地貌的地区和山坡断层带、交接地带、山谷地带等；（3）顺风的河谷地带和山区的风口等雷暴走廊区；（4）周围布满山丘的湿润盆地，如包围着湖、水塘、沼泽、水库、树林的地区；（5）土质条件较好、植被覆盖良好的山丘顶部区域以及向阳面区域。
2、塔杆室定位与塔杆设计
在塔杆室定位和塔杆设计的过程中，我们首先需要做的是定位模板曲线。模板曲线指的是最大弧垂气象条件下按一定比例尺绘制的导线的悬垂曲线，即：在最大弧垂的时候，导线悬挂在空中相似形状。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆定位模板曲线首先应该计算各气象条件下的比载，并通过计算临界档距，判别控制气象条件，采用临界温度法或临界比载法判别最大垂直弧垂出现的气象条件：覆冰无风、最高温无风，然后求得定位模板曲线，并剪切制作。然后选定塔位，配置档距和选择杆型。塔位选择应遵循如下原则：档距配置原则，即应最大限度地利用杆塔高度和强度，相应档距的大小不应十分悬殊，避免过大的纵向不平衡力，尽量避免孤立档出现；杆塔使用应尽可能选用较经济的杆塔形式和高度；少占耕地和良田，减少施工土石方量。
3、架设避雷线
架设避雷线对输电线路的防雷保护有重要的作用。避雷线能够有效的防止雷电直击在导线上，避雷线的作用主要有：减小通过铁塔的雷电流，降低塔顶电位；通过耦合作用降低绝缘子电压；通过对导线的屏蔽能够降低导线的感应过电压。
一般而言，输电线路的电压越高，使用避雷线的作用效果越好。同时，避雷线的造价比重也越低。因此，我国相关规程规定，在220kv及以上的电压级输电线路中，避雷线应全线架设，66kv的线路中，也应架设避雷线。在超高压的输电线路中，应设置双避雷线，由于正常工作电流会在两根避雷线之间的闭合回路中产生感应电流，从而引起功率的损耗。为降低这种损耗，把避雷线兼作继电保护和通讯的通道，可以把避雷线通过小间隙与铁塔绝缘。雷击作用时，会击穿间隙，使避雷线与大地相接。
4、降低杆塔接地电阻
当合理匹配接地地阻和避雷线可有效地实现降低过电压的功能，常规设计采取的延长或增加接地射线的方式降低杆塔接地电阻，对于土质不良的地区效果有限。目前应用在实际中的降低输电线电路接地电阻的方法有：（1）延长或增加接地射线，针对接地材料腐蚀的老旧线路，往往采取增加接地线的方式，是新建和改造线路中常用的降阻方法；（2）垂直接地体法，该方法是在接地装置的射线上，每隔3m增设长度0.6m左右的垂直接地体，一般用角钢，并与接地线进行焊接；（3）集中接地法，是指在杆塔的基础外挖一圈直径为10～20m、深为60cm的沟，在沟内每隔2～3m打一根垂直接地体，用圆钢将所有垂直接地体相连再与杆塔的接地引下线相连；（4）换土法，对低处土壤电阻率较高的杆塔或石头山，采用换土的方式来降低土壤的电阻，即在杆塔附近周围挖出原有土壤，并回填一层电阻率低的土壤，再进行接地设置。
5、安装线路氧化锌避雷器
避雷线的合理设能够在很大的程度上降低导线上的感应过电压，但是不能将雷击对于输电线路的影响完全消除，这就需要在必要的位置上安装一定的避雷器来增强效果，可以将雷击中的电流直接导入到地下，限定雷击对于线路的总电压，保证用电设备的正常运行。在输电线路中安全了氧化锌的避雷器能够大大提升110kv以及以上的输电线路的综合防雷性能，最大限度上降低输电线路的挠击和反击故障的发生率，在雷电活动频繁的区域一般使用这种设计方法，大大的降低杆塔接地电阻。
6、加强雷电监测
雷击闪络中单相闪络机会最多，闪络地点也是一基杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或相隔几基闪络的。所以，故障巡查时，不能只查到一个故障点就结束故障巡视，而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统，雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时，雷电定位系统能准确定位雷击杆塔，帮助巡线人员及时查找故障点，大大节省巡线人员的故障巡视时间，使线路及时恢复供电，确保线路的供电可靠性。同时，通过对雷电定位系统的统计分析，能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据，为做好防雷工作提供保证。
结语
输电线路作为电力系统的重要组成部分，其系统的可靠性和安全性直接关系到整个电网的安全和稳定运行。由于输电线路暴长期露于自然之中，经常遭受到雷击的危害，所以输电线路从设计阶段开始，就应当将考虑线路防雷问题，从中做好输电线路防雷设计工作，确保线路安全运行。
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论文作者:董晓燕
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：线路论文; 避雷线论文; 杆塔论文; 雷电论文; 防雷论文; 过电压论文; 地区论文; 《电力设备》2018年第26期论文;