王立刚
国网蒙东呼伦贝尔供电公司 内蒙古呼伦贝尔市 162650
摘要：输电线路因为长期暴露在外界环境中，因此就非常容易受到外界环境的影响。我们国家又经常出现雷雨的季节，也因此输电线经常性的会因为受到雷的击打而出现故障。基于此，本文对输电线路防雷接地设计的重要性、雷击线路跳闸原因以及防雷技术在输电线路设计的应用进行了分析。
关键词：输电线路；防雷设计；运行维护
1 输电线路防雷接地设计的重要性
在雷雨天气条件下，闪电的温度能够达到2000摄氏度，在其短暂的放电时间内会产生极强的感应电压，很容易影响电力系统的持续供电，严重时会导致人员的伤亡。为了确保供电系统的安全、稳定运行，设计人员需要做好输电线路防雷接地设计，提升输电线路的防雷水平，通常情况下，在110kV～500kV的电压范围内的输电线，接地线路电阻如果无法达到5Ω～10Ω，就需要提高输电线路的防雷能力。除此之外，虽然防雷接地设施能够通过将电流传至大地来避免雷击对输电线路的伤害，但由于部分地区土壤的高电阻率也会影响雷电电流的传导，因此输电线路防雷接地的设计在保证电力企业稳定供电中起到了非常重要的作用。
2 雷击线路跳闸原因
2.1 避雷线
雷击绕线事故的发生，主要与沿雷击线导线的保护胶和杆塔高度有关。在一些地势较高的山区，由于杆塔间距大，塔与塔之间高度落差大，塔周围更容易发生雷电。在一些平原地区，雨季较长或雷电天气发生概率较大的地区，发生雷电事故的概率较高。因此，为了加强输电线路的耐雷性，必须考虑杆塔所在地区的地质、生态和气候问题。仅对输电线路设备进行改造不能完全满足输电线路的需求。
2.2 雷击线
雷电天气时，雷电电流直接冲击线路，电流通过整条输电线路直至接地体。在这个过程中，杆塔的电位会急剧升高，导线电压的平衡无法维持，这将导致导线传感器接收到的电压超过输电线路的最大电压承受能力，从而发生绝缘闪络问题。这种闪络属于反闪络，即雷击线。
3 防雷技术在输电线路设计的应用
3.1 优化避雷线设计
对输电线路的避雷线进行科学设计可以有效降低其遭受雷击的概率。在线路设计中，对于避雷线的设计需要参照杆塔的高度与保护角等要素。设计人员可根据线路所在地区的实际情况对杆塔的高度与保护角角度进行调整。此外，避雷线应设计在导线上方，导线全线都需要设置避雷线，避雷线与地面相接。在一些夏季多雨多雷电的地区尤其是山区中，要设置双避雷线，这样可以对雷电进行双重隔离，提升线路的安全性。
3.2 架设避雷线
这是超高压线路防雷的基本措施，其主要作用是防止雷直击导线，产生危及绝缘的过电压。装设避雷线后，雷电流即沿避雷线经接地引下线进入大地，从而可保证线路的安全供电。根据接地引下线接地电阻的大小，在杆塔顶部造成不同的电位；同时雷电波在避雷线中传波时，又会与线路导线耦合而感应出一个行波，但这行波及杆顶电位作用到线路绝缘的过电压幅值都比雷电波直击档中导线时产生的过电压幅值小得多。110kV及以上电压等级的线路一般都应全线架设避雷线。避雷线的保护角大多取20~30°。500kV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线，保护角在15°及以下。
3.3 提高线路的绝缘性
提高线路的绝缘性，可以有效地提高线路的防雷效果，加强对线轮的检查强度，发现绝缘子薄弱的部位，及时改进和完善，更换新的绝缘子。在日常的检测工作中，及时处理绝缘子存在的污物等，确保其干净整洁，保证自身值处于安全的状态。还可以利用保护间隙来保护绝缘子，确保绝缘子在线路中发挥良好的作用，促进高压输电线路安全地进行电流电压的传导。
3.4 防雷系统设计
对于避雷针，其主要目的是通过相应的设备将其强电流引入地面，以减少对绝缘子的损坏。
为了更好地减少其输电线路的雷击问题，应在220kv线路上设置两根避雷线，在110kv线路上设置一根避雷线。对于一些易受雷击的区域，应架设两根避雷线。同时，在这一过程中，应能在塔顶设计避雷针，将其雷电引至地下。对于雷电高风险地区，在修建高压架空输电线路的过程中，也可以单独设置避雷塔，通过这种方法起到防雷效果。避雷塔上的避雷针高度高于输电线路的避雷针高度，可对其形成保护区，将强电引入地下。该方法防雷效果好，保护范围广。
3.5 加强防雷装置
对于防雷系统，主要是通过其分路的方法，使其输电线路能够更稳定的运行。避雷器能引入的地下电流量取决于电阻。电阻越小，防雷效果越好。对于一些电阻较高的山区，应采用相应的导电装置对输电线路进行保护。对于塔架，应根据土壤的实际情况使用相应的材料。例如，可以用石墨代替传统的圆钢，以保证其接地的可靠性。
3.6 架空绝缘导线合理安装相应防弧金具
（1）对于辐射型线路，导线的绝缘层应采取剥层处理措施，即从靠近绝缘子的轴线处开始剥层，直至负荷侧100～150mm处为最佳剥层范围。剥离后，采用铝合金夹具。负载侧的端架在被雷击后能促进电流，使电流流向保护导体的方向弧夹。
（2）环网线路与辐射式线路不同，需要剥除绝缘子的两个绝缘层，并在剥除位置的两端夹住电弧夹。当线路某一部分发生故障时，能及时隔离故障部位，并尽量通过两侧开关正常供电。它不仅可以避免电网大面积停电，而且可以有效缩短故障的修复时间，减少停电损失。
3.7 降低铁塔的接地电阻
接地电阻增大的原因主要有四种，即接地体腐蚀、雨水冲刷、化学降阻剂性能不稳定和外力破坏。
接地体腐蚀主要发生在酸性土壤中。由于接地体长时间突然接触，长期腐蚀很容易导致接地体导电性降低，有时甚至连接地体都不能很好地与地面连接，在发生雷击事故时，会导致电流不能进入地面。解决这一问题的最好办法是用耐腐蚀性好的材料做成地面的外表面，并通过喷施肥料来改变酸性土壤。
雨水冲刷问题多发生在雨季较多的山区。长期降雨导致浅埋土体暴露于地表，甚至悬浮在空气中。可以在塔的下部用水泥和钢筋加固土壤。
降阻剂的问题，施工过程中使用化学降阻剂，往往会因降阻剂的质量问题和降阻元件的损耗而导致铁塔接地体电阻增大。要解决这一问题，只需对接地体的电阻进行适当的检查，并及时进行维护。
外力破坏主要分为人为破坏和环境破坏。人为破坏是对接地体的盗窃。这种问题将直接使输电线路失去抗雷击能力，增加输电线路的维护成本。环境破坏是由滑坡和滚石造成的不可预测的破坏。塔架附近可围设高铁丝网，防止接地体被盗或损坏。
3.8 加强高压输电线路的绝缘水平
输电线路的设备问题是直接决定输电线路抗电能力的重要因素。输电线路外层所能承受的电压将直接决定输电线路所能承受的电压。因此，有必要加强输电线路外皮的绝缘。闪电事故具有很高的不可预测性。因此，对雷击事故进行预先预测和预防是不可行的。因此，在日常运行中必须保证输电线路的抗雷击能力。如果输电线路外表面缺乏良好的绝缘，当发生雷击事故时，由于雷击提供的电磁波和电压，会影响整个输电线路。因此，在雷击事故频繁发生的地区，输电线路应选择绝缘性能较好的外皮材料。
4 结束语
输电线路是电力系统输电的重要组成部分，也是人们生活中常见的输电线路，因此，输电线路的安全性十分重要。在针对架空输电线路的防雷措施进行研究的同时也一定要注重考虑线路能够遭受到雷击的种类，结合实际情况运用合理有效的防雷措施，才能够真正使得架空输电线路起到防雷作用。
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