刘 东
黑龙江中能电力设计有限公司 黑龙江 牡丹江 157000 身份证号码：23108519880622****
摘要：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。为提高电力系统的供电可靠性和电能质量，减少输电线路雷击跳闸率，合理选择防雷措施显得尤为关键。基于此，文章介绍了雷电流的形成以及主要参数，并分析了雷击故障的主要类型和具体的防雷措施。
关键词：输电线路；防雷技术；应用
1 引言
随着我国综合国力的不断提升，人们的用电需求也随之大幅度增加，因此做好架空输电线路的防雷与接地设计是至关重要的。电力输送的稳定与安全关键是保证架空输电线路的正常运行，但是在实际情况中，架空输电线路往往会因为环境因素的影响，容易受到雷电等自然灾害的影响，进而造成线路的跳闸，影响电路输送，甚至对电网的安全运行造成影响。所以说，要保障我国经济社会的长久可持续发展，一定要做好架空输电线路的防雷与接地设计。
2 输电线路防雷设计原理
（1）输电线路合理选择路径。雷电发生的频率与输电线路所处的地理位置、地貌、降水量、雨季雷暴日等环境特征有关。在进行输电线路设计时，通过对气象资料的搜集和分析，在线路规划时避开山谷、水域上方及周边以及盆地等雷电频发区域，能够有效降低被雷电击中的可能性。（2）正确的防雷措施。目前输电线路的防雷保护措施主要通过架设避雷线，降低接地电阻，安装线路型避雷器，增设耦合地线以及提高绝缘等级等几种手段。架设避雷线和安装避雷器是输电线路防雷保护有效的措施。输电线路合理选择路径后，为了减弱雷电带来的电磁场、强电流以及热效应造成的危害，在输电线路安装避雷器和避雷线，将雷击释放的电流引向接地保护系统，保护输电线路免遭损坏。不同的电压等级输电线路的避雷器和避雷线的选择与雷击放电强度、雷电流峰值及防雷保护装置整定电流有关，也和输电线路接地保护系统的接地电阻、避雷线接地电阻等参数有关。（3）安装继电保护装置。采取各种措施虽能有效地降低雷击事件发生的频率，保护输配电设备免遭损坏，但雷电这一自然现象有着极大的偶然性。为了保证电力系统运行稳定可靠，还需安装继电保护装置，缩小雷击事件波及范围、降低断电可能性，提高电力系统故障自愈性。确保当雷击事故发生瞬时性故障时，输电线路能自动合闸供电。
3 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。
4 具体的防雷措施
4.1 改进架空输电线路的防雷设计
首先要架设避雷线，这是输电线路防雷击设计中最基础的一项措施，也是最有效的一项措施。
它既能够有效防止雷电直击导线，还能够确保导线的屏蔽和耦合作用，同时也能够减小经过杆塔的电流。通常情况下，输电线路的电压越高，架设避雷线的效果也就越好，其造价在总造价中的比重也就越低。电压在110kV以上的输电线路都应架设避雷线，同时根据不同的电压大小架设不同角度的避雷线，减小避雷线路的保护角度，有效减小雷电的集中率，同时要相应地增加杆塔的高度，并特别注意杆塔上两个相邻避雷线之间的设计距离。其次要安装输电线路自动重合闸装置，这也是一种有效的架空输电线路防雷措施。线路自动重合闸能够有效地减少雷击故障的发生，减少跳闸时间，提高输电线路运行的可靠性。安装输电线路自动重合闸装置，能够在输电线路受到雷电影响跳闸时自动重合成功，并能够迅速恢复线路的绝缘属性。
4.2 采用合适的防雷接地装置
接地电阻是防雷措施中一个重要的参数，在防雷设计中具有重要意义。各种防雷设备要配备合适的接地装置才能达到降低过电压的目的，所以接地装置在防防雷中尤为关键。防雷接地是一种常见的接地装置，使接地电阻减小则可以增加输电线路的耐雷水平。如果接地电阻阻值过大，线路遭受雷电袭击时，杆塔顶端的电位将会随接地电阻值的增大而升高。过高的电位将使绝缘子发生击穿现象，导致线路出现故障；反之降低线路接地电阻则将降低杆塔顶端电位，对输电线路绝缘有一定的好处。输电线路大多处于室外有着错综复杂的地理环境，受环境的影响使得接地电阻大不相同。所以不同的环境与不同的接地体相对应，通过导线将接地体与避雷线相连接，埋藏在大地中的接地体大多采用扁形或圆形钢；由于有些环境中岩石的土壤电阻率较高，为了减小接地电阻有时需要加大接地体的尺寸。
4.3 科学选择输电线路检修模式
（1）定期进行线路巡视。结合输电线路的运行现状，按照线路运维计划，进行科学巡视，如果发现输电线路中的设备出现缺陷，要及时修护。通常来讲，输电线路的巡视需要每周一次，巡视单位要结合实际情况来定，可以进行有效调整。（2）加强故障巡视。通过加强故障巡视，能够帮助输电线路运维人员更好地了解故障产生原因，并确定出故障点，结合故障特点，有针对性地进行维护。在输电线路故障巡视过程当中，运维人员要对各个巡视区域进行严格巡视，避免出现在终端或者遗漏，一旦发现可能会引发故障的物件，均需要将其带回，并详细记录下现场具体情况，为后续的事故分析提供重要的参考依据。（3）开展特殊巡视。在气候变化比较大，自然灾害频发的地区，输电线路运维人员要开展特殊巡视，对整个输电线路进行严格巡视。如果输电线路出现异常现象，或者某个部件出现变形，要及时开展特殊巡视。
5 结束语
为保证电能质量，提高供电可靠性，电力企业必须掌握更加先进和完善的技术，综合应用上述防雷技术，做好电力系统绝缘配合。尤其是在社会经济高速发展的今天，电力企业责任大使命光荣，必须针对直接与各行各业直接相关的配电网提高技术含量，提升电能质量，以保障电力能源的高效、安全、可靠地供应。
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