(国网朔州供电公司 山西朔州 036000)
摘要：架空输电线路高度高，传输电压大，因此很容易被雷击。为了减少线路的雷击跳闸率，提高线路的供电可靠性、稳定性，优化线路经济效益，必须不断提高其防雷水平。架空输电线路防雷的核心是杆塔接地设计，减少杆塔接地电阻可以有效降低线路雷击跳闸率。
关键词：架空输电线路；存在问题；防雷措施
引言
雷电是一种依靠我们的力量无法干预的自然现象，它具有不可避免性。因此，要想有效降低高压输电线路雷击事故的发生，就必须高度重视高压输电线路的防雷工作，必须加强高压输电线路防雷措施的落实，同时，在线路设计时，要依据线路的现场特点来制订合理的防雷措施，运行中按周期检查避雷接地装置，及时处理存在的缺陷，这样才能有效地降低雷击过电压对输电线路造成的危害。
1输电线路雷击危害
常见雷电形式包括直击雷、感应雷和球形雷等，其中前面两种对输电线路运行影响很大。对直击雷来说，会引起电气设备短路、损坏等安全事故，不利于周围电力网络的供配电顺利进行。感应雷带来的损坏和直击雷关系比较紧密，雷雨云放电和静电感应将产生电磁感应，输电线路、电力设备周围区域被雷电击中以后，将造成周围区域磁场变化非常大，输电线路将产生感应电荷，形成感应电压，线路内部发生感应电流。只要感应电压比电力设备耐压值还大，则容易击穿输电线路上相关器件，让其出现短路、断路等故障。
2造成架空输电线路雷击的原因
2.1线路设计因素
线路设计是输电线路得以正常运行的首要条件，选择最佳的线路路径不仅可以提高电力传输效率，还能降低安全故障的发生。线路路径充分论证了导线、地线、绝缘、防雷设计等各方面的正确性，合理选择塔杆及基础形式，确保各种电气设备之间的有效距离，加强通信保护设计是促进架空输电线路安全有效运行的关键所在。随着电网建设的不断完善，线路设计逐渐呈现时间紧、工作量大的状态，由于线路通过的地理地形和土壤结构比较复杂，给线路设计工作带来很大影响。由于电力工作人员没有结合现场情况对塔杆接地合理设计，就会影响架空输电线路对雷击的耐受性，从而产生跳闸故障。
2.2自然因素
架空输电线路处于室外的露天环境中，容易受到各种自然环境的影响，我国是一个地大物博的国家，各地区自然环境差异也有很大不同，针对不同区域的架空输电线路所面临的环境特点、地质条件也不尽相同。由于自然因素的原因对输电线路的安全性、稳定性、有效性造成影响。
2.3施工因素
架空输电线路本身具有高危险性和复杂性特点，在施工过程中必须结合现场的实际情况，严格按照施工图纸及标准要求进行作业。由于输电线路施工现场处于土壤电阻高的山区或者岩石区域，给正常的施工作业带来很大影响，经常会出现不按图纸施工的情况，最终导致输电线路施工的质量问题。另外，一些施工人员没有足够的责任心和技术水平，在施工中填土不规范、接地装置不合理、细节处理不到位，导致输电线路设置不合理，容易受到雷击现象。
3架空输电线路防雷措施
3.1选择合理的线路路径
输电线路防雷最先考虑应是选择合理的线路路径，在布设输电线路之前对各地区的气候条件、地理特征等情况进行综合分析研究，并进行实地考察，确保输电线路布局规划具有合理性、科学性，尽可能地避免线路经过顺风河谷等恶劣环境，并将线路铺设在雷击发生较少的地区。如果实际情况无法避开恶劣环境或雷击多的地区，则应加强线路防雷水平。
3.2架设避雷线
架空输电线路防雷击跳闸的一个重要方法就是架设避雷线，架设避雷线可以有效降低架空输电线路雷击跳闸率。架设避雷线可以有效避免输电线路被直击雷击从而发生跳闸；同时，避雷线还具有雷电流分流作用，可以大幅度减小雷电流流过杆塔时的电位。架设避雷线时，为了发挥其防止雷电绕击的作用，避雷线的保护角必须符合相关规范，一般其保护角宜采取负角保护。
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3.3加装线路避雷器
在输电线路上安装线路型避雷器有 3 个主要目的：一是用于雷电活动强烈的地段、 某些降低接地电阻有困难地段以及对防雷有特殊要求处， 如大跨越段、 超高塔段，提高线路的防雷性能；二是沿线路装设线路型避雷器以深度限制沿线的操作过电压水平， 一般用在操作电压较高的 220kV 以上电压等级的线路； 三是在线路进变电站构架、发电厂电气装置构架处的终端塔上，以限制雷电过电压入侵电气设备。 在以上情况下，线路型避雷器都要随线路遭受雷击时的冲击电流的作用，当雷击避雷线、杆塔和导线时， 输电线路采用线路型避雷器虽可大大提高线路的耐雷水平， 但线路型避雷器本身也必须承受一定的冲击放电电流和雷电能量的作用。
3.4降低杆塔接地电阻
无论是什么等级的线路，其耐雷水平与接地电阻等是反比关系。为此，降低接地电阻可以提高线路耐雷水平。实际上，降低杆塔接地电阻是一项很重要的防雷措施。接地装置在架空输电线路中具有十分重要的作用，接地装置会对杆塔接地电阻产生影响。为此，可以通过选择合理的接地装置达到提高线路耐雷水平的目的。目前在接地装置方面可采用的方式有自然接地、延长接地装置、人工接地等，这些方式的总原则都是尽可能地降低杆塔接地电阻。例如，如果土壤电阻率比较高时，一般会设置垂直接地极，如果是水泥杆塔，则要求其杆塔与垂直接地极的间距在3～5m，如果是铁塔，则要求杆塔与垂直接地极的间距在5～8m。
3.5架设耦合地线
降低杆塔电阻是一种切实可行的防雷措施，但在一些特殊情况下，架空输电线路很难采用这一防雷措施。在这种情况下，架设耦合地线将是一种很好的防雷选择。架设耦合地线，其中的耦合指的是耦合地线、避雷线、导线三者相互耦合，从而大幅度降低过电压，提高线路防雷水平，达到防雷效果。实际数据表明，架设耦合地线确实能有效降低线路雷击跳闸率，发挥防雷作用。
3.6自动重合闸装置
一般来说，在一定时间内，雷电流冲击一起的绝缘闪络会恢复，当绝缘闪络自然恢复后，采用一定的方法实现线路合闸就可以恢复供电。自动重合闸技术可以实现线路合闸。相关数据表明，我国110kV以上的线路采用自动重合闸技术，线路合闸具有90%左右的成功率，如此高的成功率使得自动重合闸技术具有很好的实用意义。
3.7输电线路维护措施
要想让输电线路更加安全与稳定，电力企业需要提高重视程度，在日常管理中做好输电线路维护工作。在架设输电线路之前，施工单位应该深入考察输电线路敷设区域地形、气候等情况，在设计过程中与临江侧山坡、向阳坡和容易被雷击的区域避开。特别是针对山地区域，接电线埋设一般较为复杂，施工单位需要提前将线路架设准备工作做到位。针对已经投入运行的输电线路，应该大力开展防雷研究工作，全面统计分析输电线路运行情况，确定雷击多发的时间与地点，重点做好维护工作。对输电线路维护工作来说，不能只停留在规章制度上，应该从线路实际运行状况出发，将线路检修维护工作做到位，针对雷击事故多发区域应该提升巡视次数，及时对线路周边树枝等障碍物予以清理，将输电装置绝缘性检测工作做好。一些输电装置运行期间因为各种因素的存在，将引起绝缘不良等情况，所以要通过提升避雷针虚拟高度，让雷击击落于避雷针上，从而解决了以往避雷针出现的“侧击”问题。
结束语
综上所述，结合当前我国架空输电线路的运行来看，输电线路的安全运行提升了了电力系统供电水平。但是对于室外环境下架空输电线路受到雷击现象引发的跳闸事故，对供电的安全性与可靠性造成很大影响。对此，设计人员应该给予足够的重视，做好架空输电线路防雷与接地设计，提高输电线路所具有的防雷性能，从而为电力事业的可持续发展提供良好的基础保障。
参考文献:
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[2]杨雨来,钱归.架空输电线路的防雷设计和接地设计[J].商品与质量•理论研究,2014(06).
[3]张冯硕.架空输电线路防雷与接地的设计探析[J].企业技术开发,2015,34(36):12,15.
论文作者:刘军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 雷电论文; 电阻论文; 过电压论文; 《电力设备》2018年第29期论文;