论输配电线路规划设计及防雷问题

王涛

[摘 要]本文在对输配电线路做简单介绍的基础上，提出了若干项原则，着重从三个方面分析输配电线路的合理规划与设计。同时就防雷背景下输配电线路的设计进行了分析讨论，以降低雷击危害。

[关键词]输配电线路；原则；规划设计

电力系统主要由几个重要的部分组成，包括发电、输电、变电、配电和用电几大部分。配电网作为电网的最后一大终端，是与广大用电户直接相连的，配电网的辐射面积非常大，而输配电线路在电网中扮演着重要角色，它是用户能使用电能的关键。输配电线路的正常运行直接关系到配电网的运行，直接关系到输送电能的质量和输送效率。电能是一种不易存储的能源，因此，电能的生产、输送和使用是同时进行的，这是一个连续完整的系统，每一环节的出错都会导致电能的浪费或使用效率低下。输配电线路在设计和规划时要综合考虑多方面的因素进行科学合理的规划设计。

一、输配电线路简介及设计流程

输配电线路是指的是从降压变电站把电力输送到配电变压器或者是将电变压器的电力输送到用电单位的线路。输配电线路有高压线路和低压线路之分。高压输配电线路的电压一般为3.6kV至40.5kV，低压输配电线路的电压一般为1kV，并且频率不超过1000hz。输配电线路的建设要求很高，安全科学的输配电线路才能有助于供电的联系和高效，才能保证线路损耗最低，输送电能质量最优。

首先，接受设计任务。这是输配电线路设计的开端，再拿到设计任务以后要根据不同任务的不同类型进行分析，综合考量任务的性质和目的，进行最优化设计。其次，确定线路的起点和终点，并分析和确定电压等。然后根据电压等级选择适合导线类型，切不可导线选择错误，否则在输送电压时会产生短路或漏电。然后，要慎重和科学规划路径图。再次，根据气象资料和路径图确定导线横截面积、档距，对材料账单和工程预算进行编制，综合考虑实地情况和经费情况进行设计规划，最后，经过多方案对比确定最佳方案，等候报批并形成最终的设计材料。输配电线路设计流程必须严格遵守，在设计中注意关键环节。

二、输配电线路的合理规划设计

1. 正确选择配电装置

配电装置的选择很有讲究，配电装置的最大风速设计，应该采用距离地面10米高，并且30年一遇的10分钟的平均最大风速，对于风速过强，风速超过35m/s的地区，配电装置应降低电气设备的安装高度，这有利于设备和基础之间加强固定措施。配电装置安装在居民区内的，要控制噪声污染，以免干扰小区居民。

2. 导体电器的设计以及选用

配电装置的绝缘水平要符合国家的有关要求，在对电器以及导体的热稳定功能进行验算时，要按照标准进行，并且考虑电力系统的长远的发展。在验算时要特别注意，裸导体的最高工作温度要控制在70摄氏度一下，管形导体以及铜芯铝线的工作温度要控制在80摄氏度以下。 对放置在室外的配电装置，要综合考虑当地的气候条件、受力状况和经济承受能力，对套管、导体和绝缘子进行合理设计，科学的设计有助于今后的运行维护和抢修。

三、防雷背景下输配电的线路设计

1.线路设计因素及原则

在防雷背景下，对输配电线路周围环境进行考虑，科学选择线路走径，可有效降低雷电危害，对于避雷线保护角要做到采用合理，确保安全状况下，在易遭受雷击位置导线下，可架设底线，以降低线路雷击发生率，同时，要充分运用原土，完成泄流，降低接地电阻首选方法为复合接地。在线路设计当中，还应遵循一定原则，先要考虑雷电直击，尤其是电路设备与架空线路，如果出现线路直击状况，容易引发线路绝缘与火灾的；其次，考虑避雷设计，避免绝缘闪络发生，在雷击闪络之后，应将其转化成稳定工频的电弧；再者，输配电线路设计要预防线路突遭雷击诱发大面积停电因素，给人们生活与企业生产造成不便，增强线路防雷能力，其线路防雷性能主要取决于雷击跳闸率与耐雷水平。

2.避雷线架设

在输配电线路当中，避雷线架设是最直接方式。目前，雷击事件多发生在电压并不高的输配电线路上，如35kV或更低，这种线路绝缘水平相对比较低，按照一般避雷线安装方式，并不能达到百分之百的避雷效果。在变电站周围的导线出现雷电直击时，会沿着导线进入变电站，对变电站设备中的绝缘带来危害，农网的输配电线路当中，接近变电站1Km-2Km的进线上，应安装避雷线，降低反击与绕击的发生率，为增强避雷线在导线上的屏蔽能力，降低绕击率，应适当减小导线保护角，多采取20°-30°的角，以起到良好防雷效果，确保线路和人身安全。

3.增强绝缘配合与电路检查

在输配电线路中，为预防雷击，增强绝缘配合是线路设计重要方法，采取新型绝缘子，像合成绝缘子，增强线路绝缘能力，以提高线路抗雷击能力，雷击事件常发生于夏天雷雨季节，线路在雨水阳光侵蚀后，其线路绝缘性能会降低，一旦受到雷击，电流通过绝缘薄弱点进行渗入，形成泄放的雷电流通道，带来严重影响。输配电线路出现雷击地区，多是线路老化之处，为预防雷击，除加强输配电线路的防雷设计，还应加强输电检修管理，经常巡视线路，预防事故出现后，没人处理情况出现，同时，还应根据规定实施防雷设备接地，在检查方面，应从雷击跳闸率降低与雷击的永久性故障防止入手，采用绝缘与技术加强的措施，注意频遭雷击线路的检查管理，确保线路防雷设计有效实施。

4.耦合地埋线与中性点的非有效接地

在防雷背景下，耦合地埋线是线路设计考虑的有效方式，实施耦合地埋线能让接地电阻降低，将接地线延长，并沿着线路将1-2根的接地线埋入地下，且与下一杆塔的接地装置进行连接，工频的接地电阻不需要进行要求，这种方式对高电阻率土壤区域的杆塔接地电阻进行降低。耦合地埋线还能起到一些架空底线的功能，具有避雷线分流与耦合之功能，通过数据表明，与实施耦合地埋线前相比，实施耦合地埋线，跳闸率可有效降低54%左右，给人们的生命安全与生产生活提供重要保障。对于雷电高发线路地区，采取弧形方式或者中性点的不接地，均能有效减少雷击危害，让多数单相接地的故障可自动消除，避免引发相间跳闸与短路，二、三相落雷的时候，先对地闪络一相，如同一条避雷线，对未闪络耦合与分流，避免未闪络相的绝缘电压降低，增强线路耐雷力，可有效防雷，保证配电线路正常运行，避免人们生产生活受到影响。

参考文献 ：

[1]张勇.小议新建线路的规划设计以及输配电线路的改造.中国科技财富，2011（3）.

[2]全国电力职业教育规划教材.输配电线路运行和检修[M].中國电力出版社，2007.