线路防雷技术在输电线路设计中的应用

田海遥

摘 要：据统计在对电力系统运转安全造成危害的故障中，雷击的破坏性极其严重，而且一旦发生雷击事故极其容易造成线路出现短路，进而导致整个电力系统的运转出现故障。因此，对输电线路进行设计时运用何种科学有效的防雷措施，把雷击造成的破坏率降到最低，成为当今备受关注的关键问题。为保障用电的安全性和稳定性，一定要运用有效措施严加保护输电线路。该文对输电线路设计中的防雷技术进行简要了分析。

关键词：输电线路设计 线路防雷技术 应用研究

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（b）-0022-02

1 输电线路防雷设计

1.1 在线路上装置避雷器

在输电线路上装置避雷器后，一旦雷电将输电线路击到后，雷电产生的电流将进行分流，有一部分通过塔体直接导入地下，还有一部分将借助于避雷线导入到周边的塔杆上，当雷电流超出规定数值时，避雷器将自动在分流中发挥作用。避雷器的残留电压低于一半，就算雷击产生的电流不断增加，留存的残压也不会产生危害。在详细讲就是，输电线路设置避雷线以后，在雷电击中输电线路后，避雷器将把一大部分的雷电流传导到塔杆，而雷电流在途径导线和避雷线时在强烈的电磁感应效果下出现合分量，进而导线的电位将被推高，使得塔尖头部和导线的电位差低于绝缘子串闪络电压，最终发挥防雷的作用[1]。

1.2 选用合理的输电线路路径

因为各地域自然环境存在差异化，遭到雷击的事故的可能性也存在诸多不同。那些屡屡遭受雷电袭击的区域，那么，自然行业不是铺设线路室最恰当的选用手段。所以，想选择铺设线路的最佳途径，最大限度内防止此类雷击地区。最好要避开的线路有以下几种：

首先，被誉为“雷暴长廊”的山川峡谷区域；其次，地下埋藏着具有导体属性的矿物或地下水位高的区域；再次，围绕山川的潮湿低洼盆地，特别是其四周都有连绵的山脉或茂密丛林、深浅不一的水塘、大型水库等的铁塔周边尤为危险；最后，发生过土地电阻率突变或突变频率过高的区域，都具备低土质性电阻的特点，例如，地质的断层处或溪水流经的山谷等点地。

1.3 架设耦合地线

个别状态下无法降低接地的电阻，此刻，能够在导线下端或四周铺设地线，起到分流雷电流的作用，从而将绝缘子串两头感应的力度大大降低，还能减少反击电压间的分量。恰当的架设耦合地线，还能在电力遇到雷击时迅速跳闸，确保安全[2]。

1.4 中性点非有效接地方式

据相关数据表明，在电力系统发生的事故或故障中，一半以上都是单一方式相接地。当中性点不接地系统中有单项接地发生故障时，依然将维系其三相电压的平衡，并不影响供电的持续性，能够给技术人员充足的时间去找到故障的發生点并及时进行修复。此方式能将流经故障点的电流进行有效供给，使电弧能够自行熄灭、系统自动恢复正常运转，从而降低故障点上恢复电压的上升速度减小其电弧重燃的概率。

1.5 减小接地电阻

降低电阻方法有3种：首先，针对集中且规模小的接地网，可以运用降阻剂。直接把降阻剂铺设在接地极的周围，加大接地范围，从而减少地面和铁塔的电阻，由于降阻剂具有极佳的导电性，因此，可以倡导普遍使用这种方法；其次，建议采用爆破技术。利用爆破，造成破裂，然后通过压力机的作用把电阻率较低的材料直接输入进裂缝，以此提高土地的超强导电作用；第三，拉长水平接地体，由于水平接地体的长度和电感效应相辅相成，如果其长度为80 m，电阻率达到2 000，长度是55 m时，电阻率是500，所以，当其长度达到一定数值时，冲击系数将持续保持稳定，而且不再下降。

2 防雷技术在输电线路设计中的应用

2.1 选择优质的输电路径

输电线路特别容易受地理环境和天气变化的制约，从而造成对其日常运作的危害。所以，在输电线路的施工阶段，一定要尽量不让输电线路途径山谷、山坡等比较险峻的特殊地势地形，从而使其能降低输电线路遭雷击的概率。同时，在完成输电线路架设工作时，施工前还要严密勘探当地的地形和土壤特质，以避免因为地下水位高，或地表下面存在有十分丰富的导电矿物质，减少了杆塔在输电线路与地表之间的电阻，引发雷电电压短期内迅速提升的问题。

2.2 科学合理设置避雷装置

（1）设置避雷线时一定要高度重视线路的规范合理化设计，尤其要充分掌握改线路的重点，能对输电线路与杆塔中所负荷的电流进行有效降低，避免出现输电线路被雷电击中的事故放生。此外，还一定要遵循成本投入和经济效益均衡的目标，只针对输电线路中所输送的电流电压在大于35 kV的线路完成装置避雷线的施工，针对输送电流达到220 kV的输电线路，还要为其安装两条甚至多条避雷线路，从而满足对线路中电流分支的需求。同时，还要依照输电线路所在的架设环境，对输电线路四周的边缘工作设备全面应用防雷技术，例如：变压器和变电站等。这些对输电线路存紧密相连的设备也要安设置避雷器，最大程度地加大其与地面之间的电阻额，使得整个输电系统的防雷功效得到全面实现。

（2）运用负角保护针，完成对杆塔架设输电线路保护。不仅要运用避雷线路外，还要根据被杆塔架设在空中的线路，还能在线路与杆塔接触的地方设置负角保护针，其主要是作用是确保能缩小线路被击穿的极限距离，从而有效发挥对整体线路的保护作用，最终使输电线路能完美的屏蔽外部电流的影响，尤其是山坡、山洞等复杂地质条件下，通常能选用的装置距离不超过3 m，再安装在输电线路上。

3 输电线防雷技术的工作重点

3.1 确立管理目标并及时杜绝雷击隐患

关于加强和改进输电线路防雷措施方面，需要工作人员明确管理目标和重点保护范围。对于十分复杂的线路或雷击事故发生频繁过高或人群较为集中的区域实现重点防雷措施保护，在安装防雷装置前要精准探测和分析当地环境和地质条件。防雷措施的整改属于系统化工程，每一项环节的测定和维护都需要严格把关，比如：地质土壤，一定要考虑接地装置。

3.2 规范测试方式

加强和改进防雷技术已经成为目前电力领域内高度重视的核心问题，所以，运用最先进的防雷技术是必然需求。使用电阻检测仪器和技术这种传统的方式已经都要被淘汰了，关于这方面的改造和对事故发生的分析都是测试方法中需要改进的关键内容。

3.3 采取针对性措施

很多地方出现的雷击事故比较严重，而且屡屡发生，所以，根据这些地区的防雷技术重点分析输电线路的抗雷击性能的强弱，比如：输电线路大跨越式、架空线路、输电线路之间的大档距或大高差等问题，针对以上特点制定详实可行的防雷技术方案，加强对频发地区的防雷设定管理。

3.4 技术要求统一

针对高土壤和大跨越式的输电线路的防雷设置，要强化技术方法的运用。隔壁区域大跨越式杆高超过40 m与接地电阻之间出现的问题，对防雷保护不利，所以，要改进接地线长度和接地线根数以及接地线延伸等方式，从而降低塔杆的接地电阻。

4 结语

输电线路的设计在整个国家电网的结构中占据非常重要的位置，因此，在进行线路铺设时一定要整体考虑各种细节问题，在铺设输电线路时一定要结合当地的地理环境，科学合理地运用领先的防雷技术，确保合理、科学、有效的输电线路设计。

参考文献

[1] 李立国.浅谈风电场10kV集电线路防雷保护[J].现代国企研究，2015（20）：184.

[2] 张金华.浅析加强输电线路电网建设技术的措施[J].城市电网，2013（1）.