输电线路的防雷设计与运维技术

杨海飞

摘要：随着电能需求量的增加，电力系统建设越来越完善，输电线路是各个环节之间的连接，相当于电力系统的血管，所以输电线路的安全运行在电网中占举足轻重的地位。雷击事故不仅会造成大面积停电，影响人们的生活和经济发展，还会将事故扩大，因此必须设置可靠的防雷保护。在实际运行中，雷击输电线路是造成电网及电力系统故障的主要原因，经过统计，雷击所造成的断路器跳闸事故又是输电线路上发生次数最为频繁的，尤其是架设于山区的线路，地形造成的限制，使得线路故障大多是由于雷击跳闸引起的，基本占总跳闸次数的40%-70%，因此对输电线路的防雷应该极为重视。

关键词：输电线路;防雷设计;运维技术

引言

由于现在社会经济发展的越来越快，社会对电力的需要也是越来越大，在我国很多的输电线路大多数都是在室外暴露的，我们国家又经常出现雷雨的季节，也因此输电线经常性的会因为受到雷的击打而出现故障。在输电线路遭受了雷击，很多的情况下不仅会对输电线路的设备产生严重的损伤，而且还对老百姓们的用电造成了影响，除此之外，可能还会对老百姓们的室内家电产生影响，严重的话会危及人们的生命财产。对输电线路进行综合性的防雷措施能够有效地避免线路事故。

1雷击危害

（1）如果线路遭受到雷击情况，导线和地线上的电压都比较高，会导致杆塔的间隙或者是交叉跨越的间隙出现被击穿的情况。

（2）如果出现架空地线档中落雷情况，放电通道连接的底线上，会出现强度降低的情况，严重的会出现断股、灼烧的问题，进而导致底线中断。

（3）在雷击作用下，会导致绝缘闪络，使得相间或者是单相接地出现短路情况，从而使得导线、接地引下线出现烧伤乃是烧断问题。

（4）在雷击作用下，会导致绝缘子闪络，电源开关出现跳闸情况，如果较为严重，还会导致绝缘子串脱开甚至炸裂情况，从而导致线路出现接地故障，且这种故障无法修复。

2输电线路防雷设计

2.1搭设避雷线

通常来说，避雷线的首要效用就体现在避免雷直击到导线之中，而且还具备分散电流方面的效用，由此降低经由杆塔的雷电流，同时拉低塔顶的电位。相关的电力工作者有效地利用对导线的耦合效用，能够在很大程度上降低线路绝缘子的整体电压;由此产生对导线的屏蔽方面的效用还可以有效地减少流经导线过程中的过电压。一般而言，线路之中的电压越大，运用其避雷线所呈现的结果就越符合预期，同时避雷线所需要的投入成本不高，具有很强的经济性。根据有关的条例指明，220kV之上电压层级的输电线路务必要提供全线搭建避雷线处理，而在110kV的线路之中通常也需要提供全线搭设避雷线处理。不仅如此，致力于有效地提升避雷线对导线的抗干扰成效，降低绕击的比重，避雷线导线的保护角一定要尽可能地低，如在500kV或以上的超高压情况之下，相关的工作人员都需要搭设好一系列的双避雷线，保护角通常处在15?之下。在一些偏远的山地丘陵地区，还需要运用小的保护角。

2.2架设耦合地线

耦合地线是一种输电线路的下方或附近的架空地线，可以用于一般输电线路，其具有较强的雷击分流作用。架设耦合地线是一种显著减少输电线路雷击故障率的防雷措施，主要适用于难以降低杆塔接地电阻的情况，即使用在架空输电导线附近架设地线的方法，加强避雷设备与输电导线之间的耦合作用，从而减小绝缘子串之间的过电压。最终，降低输电导线的雷击故障率。然而，在实际的施工过程中，耦合地线尽管与杆塔接触较好。但由于这些地线可能存在悬空的状态，此与地电位会产生不可忽视的感应电压。为避免此问题，通常在架设耦合地线时，施工人员会对放线滑车进行接地处理，完成架设耦合地线的工作。此外在具体应用中，耦合地线存在经常被盗的情况，故电网施工和维护人员应加强检查力度。

2.3减小土壤电阻率

目前我们中国的输电线路几乎都是设置在地下，通常设置在地区的土壤里，这样子的设置方案对电阻是有一定影响，从而对输电线路对雷击的抵抗能力也降低了很多。根据现在的数据统计发现，如果地区的地下电阻率越小，那么其输电线路抵抗雷击的能力也会加强。所以地下的电阻率和输电线路的抵抗雷击的能力是一个反比例的关系。因此技术人员在进行输电线路设计铺设的时候，应该全面地对区域的线路进行一个全面分析，从而有效保证所在区域土壤的电阻率不得超过国家规定的范围内。如果发生区域土壤的店子里超过了国家对规定的范围内，就要进行几种措施来解决：（1）需要使用一种爆破的接地技术，也就是在接地的地方采用爆破的方法来造成一个所谓人工的裂缝，然后再将电阻率较小的材料放入这个人工裂缝之中，以此让周围的土壤电阻率可以达到有效降低，因此可以对输电线路接地电阻达到减小的目的。（2）使用一直减少电阻率的原料，也就是减阻剂。这个需要再对线路进行增加的接地尺寸的基础上，就要将降阻剂加入每一个接地点，这个方法对于那些小型的接地网能起到有效减小接地电阻率。（3）应用多支线外引接地的方法，也就是对增加接地射线。以前在对杆塔进行设计的时候，杆塔处只会设置接地射线差不多只有四条，但是经过一系列的改善，目前接地射线已经达到了八条。除此之外，运用多支线外引接地的方法使得基塔所处的位置的土壤的电阻率达到了有效降低。

3输电线路运维技术

3.1建立健全檢修维护机制

（1）相关部门要对输电线路的检修维护机制进行完善，明确线路检修工作内容和方法，并提升相关人员的专业技能和责任意识，同时，还要对各项规章制度的执行情况进行有效监管，以保证线路维护工作效率和质量的提升。

（2）对线路检修工作要做好记录与总结，工作人员在对线路进行检修后要及时对线路情况进行记录，并建立线路维护检修的数据资源库，以便随时对线路运行与检修情况进行查询，为线路的检修维护工作提供必要的数据支持。

（3）要通过规章制度的制定和执行，加强对输电线路检修维护工作的监督管理，监督管理人员要定期对线路运行情况及运维工作情况进行监察巡视，同时，线路检修部门也要加强对自身工作质量的监督和自检力度，从而使输电线路始终保持安全稳定的运行状态。

3.2引进先进设备

在进行输电线路运行维护工作时，要注意引进当前较为先进的检测设备，通过对线路的检测及时发现老化的线路并进行更换。在目前的市场经济影响下，一些电力企业往往忽视了在架空输电线路运维方面的投入力度，这对于线路的安全稳定运行是十分不利的。所以，先关企业应认清当前发展形势，通过不断加大对输电线路运维资金的投入，引进更加先进的设备和线路，例如在雨季较长活雷击灾害较频繁的地区，可增加一系列防雷装置并更换性能更加稳定的线路等，通过对设备和线路的优化，提升输电线路的稳定性。

结语

依据多年实际运行经验，线路受雷击的概率不同，在选择时要避开易击区或加强保护，架设避雷线时最基本的措施，且线路电压越高效果越好，避雷线与杆塔接地电阻相配合，能起到大幅度的降压作用，尤其在电阻率小于300Ω·m的土壤中，安装线路避雷器、装设自动重合闸装置等等都可降低事故率，应根据实际情况来考虑。

参考文献

[1]贺远.500kV输电线路雷击故障分析与防雷措施研究[D].北京：华北电力大学，2017.

[2]王锐，彭向阳，梁永纯.一起因雷击造成的220kV架空地线断线故障分析[J].广东电力，2019，32（4）：116-121.

[3]宣迪凯.包头地区220kV输电线路雷击事故分析及防雷改造[J].黑龙江电力，2016，（6）：510-515.