电力输电线路防雷设计措施探析

胡 鑫

国网内蒙古东部新巴尔虎右旗供电有限公司

电力输电线路防雷设计措施探析

胡 鑫

国网内蒙古东部新巴尔虎右旗供电有限公司

近年来社会快速发展过程中对电能的需求量不断增加，因此保证输电系统安全、稳定的运行至关重要。输电线路作为电力系统的重要组成部分，其运行的安全性直接关系到电网稳定的运行。输电线路长期处于野外的环境下运行，极易受到雷击的危害。因此需要做好输电线路防雷工作，有效的避免雷击事故的发生，保证输电线路运行的稳定性。文中分析了雷电对输电线路造成的危害，并进一步输电线路防雷设计要点进行了具体的阐述。

输电线路；雷电；防雷设计

近些年来，我国电网的规模不断扩大，因为雷击而引起的输电线路运行故障问题越来越多，严重影响了输电线路设备的安全运行，输电线路因为雷击造成的跳闸故障是影响供电安全的一个很大难题。所以，对输电线路的防雷保护并找到一些合理有效的输电线路防雷措施，是我国电力企业始终关注的重要问题。

1 输电线路防雷常出现的问题

1.1 环境方面

输电线路大多分布在山区等无人区，这些地方通常环境复杂、气候多变，所以常常会受到暴雨、雷电、暴雪等自然灾害。实践表明，在雷雨天气中，输电线路遭到雷击之后造成线路跳闸的主要原因如下：输电线路的绝缘子没有达到50%放电电压;雷电的电流强度大、电压大;没有架空地线;杆塔接地电阻较大等等。所以在进行防雷设计时，要做到具体问题具体分析，根据遭到雷击的原因，拿出具有针对性的防护措施。

1.2 输电线路绕击成因分析

输电线路的绕击率是评判输电线路耐雷水平的重要参数，它指的是绕过地线直击导线的次数与线路雷击总数之比。相关研究表明，输电线路的绕击率与雷击电流的大小无关，与地线对外侧导线的保护角度、输电线路所经过区域的地质条件、土壤组成、地形地貌以及杆塔的高度等有关。而且经过山区的输电线路的绕击率远远高于平地。山区的输电线路不可避免会存在大跨越和大高差档距，由此可知，山区输电线路的绕击率相对于其他地区要高得多，遭受雷击的概率比较高，因此更要做好防护防雷工作。

1.3 设计方面

设计人员在进行输电线路设计时要根据不同的地形环境做适当的调整，使其更具有针对性。比如比较干旱的地区，其雷雨天气就比较少，南方地区雷雨天气的发生率比较高，不同气候环境的地区，输电线路的设计的侧重点肯定会有所差别。对于常常发生雷雨天气的地区，在进行输电线路铺设时要选择合适的杆塔型式，降低线路地线的保护角度，这样可以起到降低输电线路绕击率，达到防雷的作用。通常，位于山坡上的杆塔比较容易遭到雷击，那是因为装在山坡上的杆塔地势较高，地线的保护作用被大大削弱，降低了输电线路的耐雷击水平。所以，在进行输电线的施工图设计时，设计人员应对输电线路沿线的气候环境、地形地貌、地质特点做充分的了解，线路走向要尽可能要避开雷电高发区，并从多角度、多方面去分析输电线路的雷害特点，从而选择合适的杆塔位置以及加转避雷器等措施。

2 输电线路防雷设计要点

2.1 合理选择输电线路路径

雷击多发区与地形、地质及气候状况等具有密切的关系，这就需要在进行输电线路设计时需要有效的避开雷击高发区，以下几种类型的地段在设计时要尽量避开。对于地下水位较高及含有导电性矿藏的地区、土质电阻率低及土质电阻率易发生骤变的地区、不同类型地貌的地区及山坡断层带和交接地带等、顺风的河谷地区及山区的风口、周围都是山丘的湿润盆地、植被覆盖及土质较好的山丘顶部和向阳面区域等，对于这些地区在进行输电线路路径设计时尽量避开。

2.2 搭设避雷线

在当前输电线路防雷措施中，避雷线使用频率较高，其不仅具有较高的防雷效率，而且具有分流、耦合及屏蔽等作用。利用避雷线能够有效的减少铁塔的雷电流，降低塔顶的电位，从而有效的减轻雷击所带来的破坏性影响。利用耦合导线能够有效的降低输电线路中绝缘子电压，而屏蔽作用能够做某有效的对雷击发生后产生感应过电压起到一定的削弱作用。对于避雷线的选择，需要根据输电线路的电压等级来选择适宜的避雷线，以此来有效的提高线路的避雷效果。同时每个铁塔区的避雷线都需要进行接地，而且两个避雷线之间还需要设置一个间隙，以此来提高避雷线的保护能力。

2.3 控制地保护角

地保护角的角度决定杆塔设置，从而客观上对杆塔受雷击影响程度有一定影响，进而影响输电线路电力输送，因此应通过控制地保护角的方式，以减少雷击对输电线路的影响。控制地保护角的方式一般是利用较小地保护角角度进行控制，以实现输电线路减少雷击影响的目的。地保护角的控制措施，首先应根据地理环境和输电线路施工方案要求，针对杆塔进行科学规划，以满足实际需要和输电线路铺设要求，一般利用安装藕合地线技术实现线路输送对杆塔的处理。藕合地线主要是指利用铺设地线技术，实现导线对雷击电流量的科学引导，从而减少输电线路的电压，有效预防输电线路雷击跳闸现象。

2.4 应用电能采集系统以实施有效监控

电能采集系统主要用于监控用户电能使用中输电线路所产生的电流、电压、功率等等，根据电能用户的用电性质对这些监控信息进行分析。如果发现用电异常，工作人员就要立即到现场进行检查。如果发现确有窃电行为，就可以根据有关规定对窃电者采取措施。如果到现场没有发现有窃电行为，但是电能计量装置所显示的用电量却与监控信息分析的结果不符合，工作人员就需要在现场查找原因，并实施必要的技术维修措施，以保证电能用户的用电安全。

总之，输电线路作为电力系统非常重要的组成部分，起着输送电能的重要作用。一旦输电线路受到雷击作用，则会影响线路正常的运行，因此在输电线路设计时就需要做好线路防雷工作。不仅需要掌握线路所处区域的特点，而且要对雷电参数和规律进行掌握，加强与气象部门的沟通和联系，从而采取切实可行的防雷技术来有效提高输电线路防雷的水平，保证输电线路运行的安全性和可靠性，为电力系统安全、稳定的运行奠定良好的基础。

[1] 周国诚.关于高压输电线路防雷技术的探讨[J].黑龙江科技信息，2010(36).

[2] 朱俊武.输电线路设计中线路防雷技术的应用探究[J].技术与市场，2012(3).