摘 要：近年来社会快速发展过程中对电能的需求量不断增加，因此保证输电系统安全、稳定的运行至关重要。输电线路作为电力系统的重要组成部分，其运行的安全性直接关系到电网稳定的运行。输电线路长期处于野外的环境下运行，极易受到雷击的危害。因此需要做好输电线路防雷工作，有效的避免雷击事故的发生，保证输电线路运行的稳定性。
关键词：输电线路；雷电；防雷设计；避雷线；避雷器；重合闸
在夏季来临时，雷电活动也会越来越频繁，这也给输电线路运行的安全性带来了较大的影响，由于雷击导致的线路跳闸事故增多，对电力系统安全运行带来了较大的影响。输电线路受到雷击时通常会导致跳闸事故发生，同时雷电流还会沿着线路侵入到变电所，对变电设备带来不同程度的损害，严重危及电网运行的安全。因此需要针对雷电可能会对输电线路带来的危害进行分析，从而做好输电线路防雷设计，提高输电线路防雷的水平，保证电力系统安全的运行。
1 雷电对输电线路造成的危害
当前输电线路发生故障其中一个非常重要的因素即是雷击，在雷击作用下，高压输电线路会瞬间产生巨大的磁场效应和热电效应，特别是处于空旷地区的高压输电线路在雷击发生时，会在严重的电压危害产生。而且在当前电力调度系统中，所使用的大部分电子设备都具有较高的集成度，对于雷电电磁脉冲会有强烈的反应，一旦雷击事故发生，输电线路会则在瞬间形成过电压磁波，并经由线路进入到变电站内，从而导致部分敏感电子器件被损坏，同时监控系统和供电系统部分装置还会发生误动作，从而导致跳闸事故发生，影响电力系统正常的运行。
在雷击事故发生时，输电线路会在较大的过电压产生，从而对线路带来致命性的伤害。即使对于110kV以上的输电线路，雷击也是线路故障发生的重要因素之一，无论是绕击还是反击形式的直击雷发生时，还会影响线路运行的安全。通常情况下，绕击直击雷多发生在山区地区，而反击直击雷则多发生在平原及丘陵地区的线路上，这就需要在输电线路进行设计时，要针对不同区域的特点，来采取切实可行的防雷技术措施，提高输电线路的防雷效果。对于绕击直击雷发生率较高的山区线路，通常会选择防雷走廊，通过减小避雷线保护角的方式来提高输电线路的绝缘性能。但对于反击直击雷高发区域，通常会采取降低电阻珠措施来起到有效的防雷作用。
2 输电线路防雷设计探讨
以某山区为例，由于当地所处的位置刚好在冷暖气流的交汇处，再加上山区地势起伏的影响，此处雷电活动比较频繁。但是，由于在线路设计中，没有充分重视这一点，此处雷击事故发生率非常高，线路故障率常年居高不下，尤其是在夏季，经常出现停电事故，给当地居民的日常生活带来了很大不便。所以，线路设计中的防雷非常关键[2]。一般来讲，线路防雷可以采取的措施有下述几种，在具体的设计中，应遵照结合实际、经济性、合理性等原则，进行综合考虑。
2.1 增加绝缘子
按照相关规定，线路绝缘是有一定要求的：一、若线路所处地区的海拔不超过一千米，那么，110kV线路中的绝缘子数量应在7片至8片左右（最好是8片）。二、若档距比较大且杆塔高度超过了四十米，那么，绝缘子数量应按照每增加十米加装1片的标准来确定[3]。
2.2 优化接地装置
以110kV线路为例，其运维中应以改良、优化接地装置为工作重点。在将接地装置进行改良之后，线路出现跳闸的次数会有所减少，故障概率也会因此降低。依据相关实例来讲，优化接地装置之后，输电线路中跳闸率的降幅最大可达30%；如果接地装置以往设置的比较不合理，在经过改良之后，跳闸率降幅甚至可以达到50%。
具体实施中，接地装置改良的要点是降低电阻，一般方法包括填充低阻物、安装导电模块等，应结合实际情况进行选择。在电阻率相对较高的情况下，降阻可采用布设接地极的方法，以解决接地不良问题。但要注意的是，不同线路的布设要求也不一样，实施中应注意区分。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若为水泥杆塔线路，接地极布设应从其3米到5米之间的位置开始；若为铁塔线路，接地极布设应从其5米至8米之间的位置开始。使用的接地极最好选择长度为1.5米长的，间隔距离最好在4米至6米。除了布设接地极之外，接地装置改良还可以通过增加耦合系数实现。此种方法的实现途径通常是增加架空地线或耦合地线。
2.3 加装避雷设施
若杆塔较高，不仅会缩小其本身以及线路与雷云之间的间距，还有可能会造成雷云与线路平行或者接近杆塔的情况。在这样的情况下，杆塔本身会处于一个较为复杂的电磁环境中，雷电绕击过电压几率会因此增大。对于这个问题，现实中可通过加装侧向避雷针的方式来解决。对于110kV线路来讲，侧向避雷针通常被安装在杆塔横阻两边的位置，长度一般约为3米，安装时应注意在其中间1.2米处进行固定。若横向设备需加装避雷针，那么其长度最好在1.8米左右。而电气连接则需将其螺孔与杆塔横担进行连接来实现，其可以将雷电流引入大地。结合安装效果来讲，侧向避雷针能够起到提升防绕击水平等作用，对于保障线路安全有着非常积极的作用。但是，其也有一个明显的局限性：引雷率较高。对于这个局限性，目前相对有效的克服措施是增加绝缘子数量。
另外，氧化锌避雷器也是一种在线路防雷方面具有一定优势的设备。其适用于雷电活跃、电阻率较一般情况偏高以及一般降阻方法无法实现的情况，可有效降低跳闸率以及绕击率，对保障线路安全能够起到非常显著的积极作用。
2.4 调整保护角
目前，线路防雷除了上述措施之外，调整保护角也是一项比较有效的策略。此种方法具有一定的防雷效果，但是，其缺点也比较多，其中包括：投运线路往往很难进行保护角调整；部分线路无法实施；此种做法需要大量资金作为支持，成本较高。所以，在具体线路中，应结合资金实际和技术能力，综合分析以确定合理的保护角，保证线路效益。
3 输电线路运维技术分析
3.1 线路检修
运维是保证线路安全的基本手段。变线为点是一种经实践证明效率较高的检修模式，但需要专业的技术人员去实施。线路检修应注意下述三点：一、为了保证线路检修秩序，确保检修任务能够按时完成，在检修过程中，应注意保障交通便利。二、应尽量选择技术先进、售后服务质量高、性能佳的设备。三、使用的线路老化率最好不要超过3‰且绝缘爬距必须符合规定。检测周期应根据线路老化率决定，若其近四年均不超过2‰，检测周期应为4年/次；若其近四年均在2.5‰，检测周期应为2年/ 次。检修工作中需要注意的是，对于比较容易受外力影响的杆塔等，应采取一定的保护措施；对于暴露在外的线路，要注意保养其绝缘材料。
3.2 防雷监测
统计资料表明，雷击跳闸是输电线路最容易出现的故障之一，发生率较高，特别是在某些山区，由于气候、地形、环境相对比较特殊，雷击事故的发生率非常高，已然成了线路的最大安全威胁。所以，线路运维中，防雷监测也是一项非常重要的任务。在目前的情况下，人们已经逐渐认识到了雷电对线路的危害性，也在管理工作中对防雷监测技术进行了改进，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷击事故具有突发性，因此，应注意合理布设防雷装置，并做好维护，确保其能够正常工作。
4 结语
线路故障是导致大规模停电的主要原因之一，对社会生产的影响力非常大。因此，降低线路故障率是保证线路效益的关键。出于此项考虑，在线路设计过程中，必须将防雷考虑在内，采取有效的避雷措施，尽可能的避免雷害事故的发生。
参考文献：
[1]郭省平.输电线路运行故障原因及查找[J].科技与创新，2015（20）：144.
[2]谢家力.肇庆地区输电线路防雷措施探讨[J].技术与市场，2015，22（10）：31.
论文作者:丁康
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第06期
论文发表时间:2019/7/31
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 雷电论文; 较高论文; 事故论文; 发生论文; 《当代电力文化》2019年第06期论文;