新疆送变电有限公司 乌鲁木齐市 830001
摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，输电线路建设越来越多。输电线路是电力能源传输的重要通道，也是电力系统的重要组成部分。输电线路以架空线路为主，该线践跨距长，线路经过地区的气象环境各有不同，输电线路的雷击在电力系统雷害事故中占很大的比重。文章的主要研究目的是在用电需求不断增加的社会背景下探索架空输电线路如何做好防雷与接地设计，保证输电安全。文章通过对架空输电线路防雷与接地设计重要性的分析，剖析当前影响高压架空输电线路安全稳定运行的因素，并就如何做好架空输电线路的防雷与接地设计方面提出了针对性的改善措施，旨在通过对架空输电线路防雷与接地的深入研究，对当前输电线路的优化设计、提高架空输电线路的防雷与接地水平提供借鉴与参考。
关键词：架空输电线路；防雷；接地设计
引言
随着社会经济的不断进步，电力系统的防雷结构也得到了有效的完善，电力系统的平稳运行能够为人们带来稳定的供电，因此电力系统的安全程度也成为了人们日益关心的重点之一，然而受其他因素影响，电力系统平稳运行仍然存在着许多挑战，除电力机械故障和电力系统故障外，许多其他因素也能够严重的影响电力系统的平稳运行，其中之一就是雷害因素，雷击能够影响电力系统正常的安全运行，为了应对雷害对电力设施的影响，世界各个国家都对保护电力系统投入了大量的人力物力进行研究，其中之一的研究方向就是从绝缘配合方面入手预防雷害。
1雷击故障的主要类型
雷击将在系统中产生雷电过电压和雷电过电流。雷电过电压将危及设备绝缘甚至造成停电；雷电过电流将损坏被级物体。雷击故障的主要类型分为以下三种。1）直击雷过电压，被击中物体将产生高于正常电压的过电压。输电线路大多工作于户外，考虑实际情况的需要，如果输电线路架设较低，由于树木、道路、鸟兽和一系列人为因素，会造成线路损坏、短路等故障。所以一般高压输电线路架设的很高。但是线路高度的越高，受地理环境的影响，独立架设在空旷的山区中，遭受雷击的几率也大幅提升。当雷电击中杆塔导致绝缘子对地电位超过对导线端电位，从而形成反击。2）感应雷过电压，输电线路附件会有其他物体，当雷电击中这些物体时，由于电磁感应现象，在设备或输电线路上会形成过电压，从而击穿绝缘子，造成短路故障引起跳闸。3）高压雷电入侵波。雷电击中输电线路，雷电中的能量在输电线路中以波的形式传播，最终进入发电厂变电站，对电力系统中的设备形成过电压，危及绝缘。
2如何做好架空输电线路的防雷与接地设计
2.1架设避雷针、避雷线
在输电线路上方安装避雷针、避雷线是应对雷击最为直接有效的方式，可以避免三相导线直接遭遇雷击。由于避雷针和避雷线一般都是直接接地，当雷电击中设备时雷电流将进行分流，从而降低雷击过电压。由于避雷线与输电线路之间具有耦合作用，可以使耦合系数增加，降低过电压。避雷线一般采用机械强度很高的钢绞线，在系统中会发生一相甚至多相断线的情况，这时避雷线还可以起到一定的支持作用。
2.2档距中央导线水平之间的最小距离
档距中央导线水平相间最小距离丰要决定下较大的风引起的导线不同步摆动（或舞动）的条件，此时正常运行的工频电压不应使相间空气间隙击穿。至于操作过电压和雷电过电压，由于其与较大的风同时出现并引起导线不同步摆动（或舞动）的概率甚小，因此不作为确定档距中央导线水平相间距离的控制条件。
2.3安装复合外套金属氧化物线路避雷器
装设线路避雷器防雷要达到技术经济性，具体要求如下：（1）对特殊的杆塔（如坡顶、跨度较大杆塔及遭受过雷击或易遭受雷击的杆塔）安装一组（三相）线路避雷器。（2）孤立杆塔安装一组（三相）线路避雷器。（3）接地电阻很大的杆塔安装一组（三相）线路避雷器。
2.4减少避雷线保护角
避雷线保护角是避雷线和导线间与垂直线的夹角，架空地线如果具有较小的保护角，那么当出现雷电时，发生绕击的概率将减少，从而提高输电线路的耐雷水平，但是出于经济性和安全性的角度考虑，不同的电压等级对保护角的大小要求各不相同。保护角的选取要在线路安装之前就做好预算，当线路投入运行时则不可改变保护角的大小。同一电压等级架空线路处于不同地区时，其避雷线保护角也应有所区别，一般山区雷电更为频繁，所以山区的架空线路上避雷线保护角应较平原地区避雷线保护角小一些。
2.5降低接地电阻
对于在土壤电阻比较低的地方架设输电线路，需要充分利用拉线及杆塔基础等进行自然接地，尽可能降低接地电阻。而对于土壤电阻率比较大的地方，可以采取外引接地方式、放射型接地方式、复合接地方式、连续伸长接地方式、物理接地方式以及换土方式，包降阻剂等有效手段，降低杆塔的接地电阻。另外，加长接地极也是一种有效降低接地电阻的方式。
2.6加强监测
应用科学技术可以增加运行设备的可控性，通过在线监测架空输电线路，统计大规模数据，归纳线路电气和机械指数，依托技术性能，提高控制设备的标准。线路在恶劣环境中工作，极易遭遇自然环境威胁，电气载荷受影响，有效监测输电设备，联合考虑真实情况，全面分析检测数据，平稳运行输电线路系统，实时控制线路所在环境，利用数据归纳明确适合的运行线路模式。可以通过采用雷电定位系统，在送电线路受到雷击时快速、准确地锁定故障方位，帮助工作人员及时发现和解决故障，减低来工作强度及时间。在短时间内恢复正常供电。同时为分析雷电事故、雷电规律及特点等提供了准确的数据，为送电线路的防雷措施实施打下夯实基础。
2.7加强监测
应用科学技术可以增加运行设备的可控性，通过在线监测架空输电线路，统计大规模数据，归纳线路电气和机械指数，依托技术性能，提高控制设备的标准。线路在恶劣环境中工作，极易遭遇自然环境威胁，电气载荷受影响，有效监测输电设备，联合考虑真实情况，全面分析检测数据，平稳运行输电线路系统，实时控制线路所在环境，利用数据归纳明确适合的运行线路模式。可以通过采用雷电定位系统，在送电线路受到雷击时快速、准确地锁定故障方位，帮助工作人员及时发现和解决故障，减低来工作强度及时间。在短时间内恢复正常供电。同时为分析雷电事故、雷电规律及特点等提供了准确的数据，为送电线路的防雷措施实施打下夯实基础。
结语
综上所述，架空输电线路的安全与稳定受到线路环境、线路设计以及线路施工等诸多因素的影响，对于架空输电线路的性能提升也会产生不利影响，因此，需要结合施工实际做好相关因素的考量，并有针对性地进行架空输电线路的防雷及接地设计。由于所有的防雷措施都离不开接地，因此，做好接地设计是至关重要的，要做好架空输电线路防雷设计的保护工作，确保接地装置的完整性，保护好绝缘线路相关设备，减少雷电对线路的影响，从而最大限度地保证架空输电线路的正常安全运行。
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