输电线路设计中线路防雷技术的运用解析

徐宗升

摘 要：在电网安全运行与分配中，输电线路是重要的组成部分，承担着电力能源传输的重任，所以输电线路的质量和稳定直接影响到电力系统的供电效率和安全。近年来，我国电力事业在经济快速发展的大环境下有了长足的发展，输电线路的覆盖面积也逐年增加，不过输电线路的路径往往经过不同的地区，很容易受到环境因素的影响，尤其是雷击现象，这对于电力系统的安全和稳定运行有着很大的影响。本文分析了输电线路发生雷击的主要影响因素，进而探讨了输电线路设计中的防雷技术运用，希望可以给我国电力系统输电线路对于防雷技术的运用有所借鉴。

关键词：输电线路设计；防雷技术；危害及因素；运用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.155

0 引言

雷电对于输电线路的影响主要有两个方面：首先如果杆塔受到雷击，自身就会存在电流，电线和杆塔中的输电设备就会受到影响，甚至会引发电线燃烧，设备爆炸的严重问题。过强的电流也会影响设备的修复功能，而解决措施是要更换线路设备，不仅维修难度大，而且还会造成很高的维修成本。其次，输电线路受到雷电的影响，会发生过电压的情况，线路和设备难以承受过高电压，绝缘性能受到损害，继电保护器就会发生跳闸，一方面会造成大范围停电，造成巨大的经济损失，另一方面对于人身安全也会产生很大的危害。所以，对于输电线路的防雷工作一定要提高重视，确保电力系统输电的安全和稳定。

1 输电线路引发雷电的影响因素

1.1 线路杆塔的高度

输电线路尤其是高压输电，杆塔往往都设置在宽阔地区，而且具有很高的高度，周围没有高层建筑，因此在出现雷雨天气时，杆塔就很容易受到天气影响从而出现雷击现象。而且随着电力事业的进一步发展，输电线路应用范围更广，需求量巨大，杆塔的设置数量也在不断增加，很多地区的杆塔高度也在提高，因此更容易受到雷电影响。

1.2 自然环境的影响

为了保证电力供应，输电线路会经过很多山区，而且山区地带往往降水丰富，雷雨天气较多，输电线路受到雷电影响的几率也就随之增加。目前输电线路在山区发生雷击的现象比较频繁，所以再设计中一定要重视自然环境对于输电线路的影响，尤其是山区雷雨天气较多的地区。

1.3 土壤电阻率的原因

输电线路的杆塔数量很多，而杆塔都是与土壤直接连接，因此杆塔很容易受到接地电阻的影响。在很多地址条件比较复杂的地区，例如高山和岩石密布的地区，雷击现象受到土壤的电阻率影响很大。如果杆塔发生雷击，加之土壤电阻率过小，很容易产生反射问题，从而进一步提高了输电线路受到雷击的几率。

2 输电线路设计中线路防雷技术的运用措施

2.1 输电线路方位要合理选择

输电线路的稳定和安全是其设计的主要原则，在实际设计过程中，对于输电线路方位的选择是设计重点。上文中分析了输电线路引发雷电的影响因素，了解了自然环境对于输电线路雷击的重要影响，因此在输电线路设计时要重点考虑自然环境因素。方位选择要尽量远离山区，减少输电线路受到雷雨天气的影响几率。除此之外，对于导电环境也要进行重点考虑，尽量避免此环境中架设输电线路。例如某些地区地下水位高，阻电能力弱，因此要设计中要避开这种地区，选择阻电能力强的地区进行输电线路的搭建。

2.2 科学合理的安裝避雷设备

输电线路的设计受到很多因素的影响，在实际建设中很难完全避免不受到雷电的影响，这就需要对输电线路进行避雷设备的安装。在安装避雷设备时，首先要按照避雷线，当前输电线路中的避雷线可以有效的防止线路受到雷电影响，在受到雷击后能够起到很好的分流作用，而且屏蔽能力出色，因此在输电线路防雷中得到了广泛的应用。输电线路通过安装避雷线，也加强了绝缘子的抗雷能力，而且由于避雷线和导线的耦合关系，杆塔的防雷能力也大幅度提高，因此防雷线对于输电线路的防雷起到了重要的作用。防雷线在设计安装时，要根据输电系统的电压情况而定，35kV及以下的输电线路不用安装避雷线，而110kV-220kV之间就需在安装避雷线，而且如果电压在220kV以上，则需要安装双避雷线，以确保输电线路的避雷性能。其次是安装负角保护针，负角保护针位置在杆塔最顶端，在受到雷击时，负角保护针承担了巨大部分的电压，减少了雷电对于杆塔的贯穿，也降低了绕击现象发生。最后是安装可控避雷针，杆塔受到雷击时，可控避雷针就会起到反射作用，针头部位就会出现强磁场效应，从而达到脉冲放电效果。对于可控避雷针的安装设计，要结合支架、接地设备等进行综合考虑。

2.3 自动重合闸的正确安装

在输电线路尤其是高空输电线路中，应用自动重合闸对于输电的安全有着重要的作用，也能够最大程度的降低雷电对于输电线路的危害。目前输电线路中的自动重合闸主要分为四种：（1）停用装置。（2）综合装置。（3）三相装置。（4）单相装置。当输电线路受到雷击而出现故障时，自动重合闸的继电保护就会发生作用，而使断路设备跳闸，然后 立刻连接断电，使输电线路能够及时的供电，从而保证电力系统持续运行，不仅保护了输电线路的安全，而且也保证了电力系统的正常运行。自动重合闸对于输电线路防雷来说具有明显的优势，在实际应用中也具有良好的效果，能够大幅度的减少输电线路由于雷击而出现的断电几率。不过瞬时闭合与瞬时连接之间的时间还是有待提高，需要研究人员不断的对自动重合闸进行研究，提高技术水平，不断提高自动重合闸的整体性能，从而发挥其独有的优势，使输电线路的安全得到可靠的保障。

3 结束语

综上所述，电力系统的安全和稳定运行对于我国国民经济的发展和城市化建设具有重要的意义。而电力系统中的输电线路是重要的组成部分，输电线路的安全也直接关系到电力能源的供应。电力企业在进行输电线路设计时，要对于输电线路引发雷电的影响因素进行全面的考虑，并采取有效的防雷技术和措施，确保输电线路免受雷电的影响，能够正常运行，进而推动电力系统整体的稳定，从而推动我国电力行业的快速发展，其电力行业成为我国可持续发展的重要支持。

参考文献：

[1]胡华.防雷技术在输电线路设计中的应用[J].通信电源技术，2013（03）.

[2]张磊.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].中国高新技术企业（中旬刊），2015（01）.