输电线路设计防雷技术应用

杨诚

摘要：在输电线路设计阶段中，为了减少雷电因素给电力系统造成的破坏，就需要对防雷技术的应用效果以及应用方案进行综合评估，保证防雷技术的作用能够全面发挥出来。因此文章立足于实际，在阐述防雷接地设计重要性的基础上，对输电线路雷击跳闸的原因进行总结分析，而后对防雷技术在输电线路设计中的应用过程探讨，希望论述后可以给该领域的工作人员借鉴。

关键词：输电线路;设计;防雷技术;应用

0引言

对于输电线路而言，由于长期暴露在外界中，因此会受到雷电因素的影响，导致出现线路雷击故障，给人们生活以及工业生产造成很大的影响。所以在输电线路设计过程中，需考虑防雷技术的应用方案，对防雷技术应用效果进行综合分析，同时在优化输电线路设计方案的基础上，提高整体防雷效果。所以对防雷技术的应用过程以及应用要点进行研究，是输电线路设计中的一个重点。

1 输电线路防雷接地设计的重要性

雷雨天的时候，闪电所产生的温度会在2000℃以上，如果发生雷击现象，短暂的放电会形成非常大的感应电压，给电力系统产生持续的过电压，极易造成人员伤亡、设备损坏事故的发生。为了确保供电系统安全、稳定的运行，设计人员需在输电线路中进行防雷接地设计，保证防雷技术水平合格，达到安全运行的标准。

2 雷击线路跳闸原因

2.1 感应雷

感应雷是指雷电击中线路附近大地，由于电磁感应在导线上产生的过电压。由于感应雷电过电压值非常大，甚至达到400kV，对线路的安全运行威胁较大。

2.2 直击雷

直击雷是指雷电直接击中杆塔、避雷线或者导线之后，雷电电流会对电力线路产生较大的冲击作用，电力经过线路直接和接地体连接。在这个过程中，杆塔电位会快速上升，造成电压平衡无法达到，这样就会出现了导线传感器收到电压超出输电线路最大承载能力，导致继电保护动作跳闸，线路停电造成巨大损失。

雷击事故发生与雷击导线的保护角以及杆塔高度存在着直接的联系。某些地势较高、高差较大的山区，由于杆塔档距较大，杆塔之间也会有较大的高差，所以在杆塔周围容易发生绕击雷事故。对于某些平原地区来说，雨季持续时间较长，反击雷事故的发生概率较高。因此，需要全面提升输电线路耐雷性，综合分析地质、生态、气候、环境等各个方面的因素，提高防雷效果，满足输电线路设备运行的标准。

3 防雷技术在输电线路设计的应用

3.1 优化避雷线设计

输电线路所安装应用的避雷线应达到科学性、合理性的要求，从而降低雷击的发生率。在输电线路设计中，应根据杆塔的高度、保护角等方面加强避雷线的设计。设计人员结合当地的环境条件，调整杆塔的保护角。此外，对于35kV以上输电线路，避雷线都是布置在导线的上方，一般宜全线布置避雷线，再和地面保持稳定的连接。某些夏季降雨时间较长的地带，尤其是山区，应该设置双避雷线，实现双重隔离，保证输电线路运行安全性。

3.2 架设避雷线

对于110kV以上输电线路，根据运行单位的反馈，相对于感应雷，一般是直接雷发生的概率较高。对于输电线路设计而言，目标是避免雷电直接击中导线，避免形成危害电力线路运行的过电压存在。线路安装避雷线之后，雷电流会经过避雷线进入到大地，切实提升电力传输的安全性。

110kV线路宜在整个线路中设置避雷线，并且其保护角设定不大于10°;220kV及以上的线路应该在线路范围内设置双避雷线，并且保护角在不大于0°。

3.3 提高线路的绝缘性

采取必要措施提高線路的绝缘性，可以保证线路达到防雷的标准，同时还要落实检查与管控，如果有绝缘子绝缘较薄，特别是出现零值绝缘子，应该立即采取措施改进，及时更换新的绝缘子。在日常检测工作中，应该做好绝缘子清理处理，不要有油污等杂质存在，达到清洁度的要求，确保运行的安全性。此外，通过间隙设置以保护绝缘子装置，让其在线路中发挥应有的作用，让电流传导安全进行。

3.4 加强防雷装置

对于部分防雷薄弱的地带和容易发生雷击事故的区域，可以采取在杆塔顶端加装避雷针的方式，通过避雷针直接把电流引入到地下，可以防止绝缘子发生严重闪络损坏的问题。对于雷电发生率较高的区域，建设高压架空线路时，应该单独设置避雷塔的装置，确保防雷效果合格。避雷塔中避雷针高度要严格控制，高于一般线路的避雷针高度，形成保护性效果，直接把电流引入到地下。

另一种方式是加装线路避雷器，避雷器与高压线路绝缘子并联装设，从而限制线路的雷电过电压，提高线路的耐雷水平，降低系统因雷击故障引起的跳闸率。

3.5 架空绝缘导线合理安装相应防弧金具

（1）辐射型线路来说，导线绝缘层需要进行剥层处理，即在邻近绝缘子一侧的轴线上开始剥层处理，直到负荷侧100～150mm处为最佳剥层范围。完成处理之后，应用铝合金夹具连接。负载一侧如果被雷电击中，让电流经过保护导体，避免给线路造成伤害。

（2）环网线路有着一定的特殊性，要进行两个绝缘层的剥层处理，并且在该位置的两侧设置电弧夹。在某一侧线路出现故障问题后，可以立即隔离故障问题，并且保证两侧供电达到正常的标准，预防发生大范围停电的问题，还可以加速修复处理，保证电力线路正常运行。

3.6 提高高压输电线路的绝缘水平

输电线路设备绝缘水平对于运行效果存在直接影响，设备外层受到的电压会直接决定输电线路承受的电压。因此，加强输电线路绝缘控制非常重要。闪电事故的发生是不可预测的，所以需要全面提升线路的抗雷击能力，才能保证输电线路运行安全性。这就需要提高高压输电线路绝缘水平，保证绝缘效果合格，防止雷击事故发生之后损坏线路，提高输电线路安全性。

3.7 降低铁塔的接地电阻

因为接地时间过长，很容易出现接地电阻性能下降问题，同时在受到接地连接方式的影响下，就会使得接地的效果未能够达到实际需求。一旦雷击事故发生时电流不能够及时的进入到处理界面，就会导致各种安全事故问题，所以在设计的阶段中需要从这些问题的根本原因出发，对接地材料进行综合选择。一般而言最好的办法是选择性能高，防腐蚀强的材料作为接触面，以提高整体雷电电流的传递性能。

4 结束语

输电线路是电力能源传输的基础和根本，对于人们日常生活以及社会发展影响巨大，因此，输电线路运行安全性是非常重要的。对于架空线路来说，防雷措施的应用非常重要，结合不同地理条件以及线路状况，选择最佳的防雷措施，提高防雷效果，保证输电线路运行安全性，促进我国电力事业稳步、健康的发展。

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