线路防雷技术在输电线路设计中的应用

孙皓

摘 要：随着我国经济水平的不断提高和改革开放的深入推进，我国各行各业的发展都进入了一个黄金时期。电力行业为各行各业的发展提供了能源保障，所以自身更是发展的飞快。如今输电线路可以说是遍布全国各地，但是输电线路引发的事故也是比比皆是，造成了人员和财产的大量损失。这些事故中，出现比较多损失比较严重的就是雷击事故，尤其是在高压输电线中更易出现雷击事故，防雷技术在输电线路设计中的应用就显得尤为重要。本文旨在对线路防雷技术在输电线路设计中的应有进行分析，希望可以对相关行业的工作人员能有一个启发和建议的作用。

关键词：防雷技术；输电线路；设计；应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.149

0 引言

电力已经是人类生产生活离不开的一种能源，而输电线路在电力能源输送中起着重要的作用，是电网组成的重要一部分，输电线路的安全直接影响着整个电力系统，甚至影响国泰民安。输电线路所输送电压越高，电线塔杆的高度就越高，线路尺寸就越大，这都使得输电线路非常容易遭受雷击的危害，近些年由于一些自然和人为的因素，我们在输电线路上的损失可以说非常之大，严重影响了各地的经济发展，所以已经越来越多的人关注到线路的防雷技术，在输电线路设计中应用防雷技术可以有效的减少输电线路遭受雷击的概率，增加输电线路的安全性和稳定性。

1 雷电对于输电线路的危害

雷电现象是生活中常见的自然现象，一般发生在容易下雨的季节，所以在夏季最容易发生雷电事故。雷电现象的发生随着地理位置的变化出现频率也会不一样，在赤道附近最容易发生雷电现象，然后发生的频率向南北极处递减。大多数人知道的常识是，雷电现象容易发生在高层建筑上或是带有尖端的建筑物上，其实输电线路也经常受到雷电现象的破坏。雷电对于输电线路的危害主要体现在三个方面。首先是雷电现象发生时，伴有严重的高热效应，所以当雷电击打在输电线路上时，会瞬间产生数值非常大的电流甚至可达数十万，这样高的电流值会使得输电线路的温度上升到一个很高的数值，当达到金属融化点时，输电线路中的金属导线就会融化，甚至引发输电线路杆塔的倒塌，这对于输电线路的危害显然是致命的，直接导致电力系统瘫痪。第二个方面就是来自于雷电现象的高压效应，雷电的电压值可以达到十万伏特以上，当雷电击发生在输电线路时，如此高的电压可以直接使得输电线路发生短路、跳闸甚至烧坏变压器，对于电气设备和金属导线的伤害都是非常巨大的，严重的情况就是引起火灾，造成人身安全和财产安全的巨大损失。除此之外就是雷电现象发生时伴随的电磁感应现象，这些电磁感应会使得输电线路形成电磁场，间接导致输电线路的电流增大，和高热效应的危害结合在一起，对输电线路的危害更是大大提高，甚至被损坏的输电线路都无法修复。因此，在输电线路中应用防雷技术可以说是非常有必要的。

2 输电线路设计中防雷技术的应用

2.1 选择合理的输电线路

经过多年对雷击现象的研究，我们发现雷击现象主要是受到环境因素、地理因素、气候因素的影响。在一些高山、倾斜的山坡、山谷地区本身就非常发生雷击的现象，所以输电线路在选择时要尽可能的避开这些区域，这样才能减少雷击事故发生的概率。同时经过调查研究显示，在土壤电阻率比较低或是土壤电阻率发生突变的地点也非常容易发生雷击现象，相似的还有地下水位比较高的地区和地下矿物质含量丰富的地区。总而言之，由于地区环境差异而产生易发生雷击事故的现象，可以通过选择合理的输电线路来避免。

2.2 在输电线路上设置避雷线

为了防止输电线路的雷击事故，目前应用比较广泛的就是在输电线路上设置避雷线。在设置避雷线过程中，要注意两个方面，一方面就是要科学的选择避雷线，要进行大量的计算使得选择的避雷线和输电线路相匹配，达到防雷的效果，另一方面就是要选择正确输电线路的避雷线，比如电压比较低的输电线路就不适合设置避雷线。比如，当输电线路达到一百二十千伏的电压时，就需要所有的输电线路都设置上避雷线。在某些下雨比较频繁的区域比如半个月以上时间都在下雨的区域要全程设置避雷线。

2.3 在输电线路上安装避雷器

避雷器可以说是避雷线的衍生产物，在某些方面非常好的解决了避雷线的不足之处，避雷器和避雷线的巧妙结合更是产生了更好的防雷效果。避雷器安装在输电线路前，要通过精密的计算确定一个确定的雷电流值，当输电线路中的电流值大于这个数值时避雷器就会自动启动，从而将电流能够导入到大地之中，保证输电线路的正常运行。除此之外，避雷器的安装最好配合上效果最好的铁塔输电线路，充分利用已经存在的资源，发挥防雷技术的最佳效用。

2.4 自动合闸系统的应用

自动合闸系统顾名思义，就是在输电线路遭受雷击时，可以自动关上闸门，关闭输电线路的输电功能，从而减少雷电后续对于输电线路的破坏。自动合闸系统近几年一直是我国防雷技术研究的重点项目，所以自动合闸系统一直在不断的完善和进步，自动合闸系统对于减少雷电对于输电线路的危害有着重要意义，未来一定也会得到广泛的应用。

2.5 减小接地电阻

使用避雷线、避雷器和自动合闸系统都是通过物理条件来减少雷电伤害的防雷技术，如果能够减少接地的电阻，就可以使得防雷效果更上一层楼，如何减小接地电阻，这里我们提供两个有效的措施。首先可以利用爆破技术，爆破技术是近几年比较流行的一项新技术，可以有效的使土壤的性质发生一定的变化，也就是通过爆破的手段将这片区域的土地炸开，使得电阻率比较小的物质能够进入地下，有效地减少土地的电阻率。另一个方法就是在土壤中加入适量的降阻剂，这里我们建议降阻剂加入到铁塔附近的土壤之中，使得降阻剂中的电解质和水分能够最快的速度融入土壤之中，从而减小接地电阻。

3 结语

随着电力行业的发展，输电线路的重要性渐渐凸显出来，减少雷电事故对于输电线路的危害问题是我们发展道路上必须要面对的一个关键问题。科学技术是第一生产力，将防雷技术科学的应用在输电线路设计上已经迫在眉睫，對于保证输电线路的稳定性和安全性有着重要作用。希望通过本篇文章可以引起更多人的重视，使防雷技术在输电线路上的设计越来越完善，推动我国电力行业的进一步发展。

参考文献：

[1]田海遥.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].科技资讯， 2017（14）：22-23.

[2]朱俊宇.解析线路防雷技术在输电线路设计中应用[J].低碳世界，2017（12）：36-37.