黄达飞
广东省湛江市气象局 524001
摘要：本文在简要概述输电线路雷电危害的基础上，探讨了输电线路引发雷电的主要原因，并重点分析了输电线路防雷设计方案和运行维护技术，以提升输电线路运行过程中的可靠性水平。
关键词：输电线路 防雷设计 运维技术 研究
引言
作为电力系统的基础性工程，输电工程能否安全生产直接对社会大众的日常生活和工作产生影响。因此，采取科学有效的方法解决输电线路中因雷击跳闸的工作成了输电线路工程的重中之重。因雷击现象引发的输电线路跳闸是影响电力系统稳定运行的关键性因素，雷击在影响配电系统正常运行的同时，还极易引发安全事故。若是雷电直接击中电力系统，雷电中产生的高压电流将会直接进入到电力线路中，进而损坏线路；若是雷电没有直接击中电力系统，只是出现在距离输电线路较近的区域内，此时的电力线路会出现感应电弧，并以线路为媒介不断向两端移动，进而入侵变电站中，对变电设备的危害极大。通过对输电线路的供电故障进行分析，不难发现有超过一半的故障问题是雷击造成的。在调整和改进输电工程建设线路时需要将雷电活动强度、雷电频次等进行综合考虑。若是结合地貌环境来调整输电线路，可以做好差异化配置，方便后期对输电线路的运行维护；针对雷电频发区域，需要做好杆塔和线路的防雷，以最大限度的避免或者降低雷电对输电线路的危害。
1、雷电对输电线路的危害
1.1雷电自身高热效应
对于输电线路来说，运行过程中的整体效果受防雷设计安装的影响较大，同时还关系着电力系统能否可靠、稳定的运行。由于雷电具有高热效应，一旦雷电击中输电线路，将会对其产生巨大的影响，瞬间会有高热能产生，轻则会将该部位或该段输电线路融化，重则会直接自燃，严重危害着输电线路安全。
1.2雷电带来电磁场
由于特殊气候和地理条件的影响，我国雷电灾害呈现出逐年增加的趋势，在造成巨大经济损失的同时，还严重威胁着人们生命财产安全。对于输电线路来说，雷电中会有电磁场产生，若是输电线路被雷电直接击中，产生的电磁效应将会作用到雷击的输电线路部分，在极短的时间内输电线路上会有强大的雷电流，且线路迅速升温，进而引发线路燃烧等多方面的问题。由此说明，雷电带来的电磁场严重威胁着输电线路安全。
1.3雷电附带高压效应
在雷电形成的过程中，瞬间内的电压可以高达十几万伏，这种电压对输电线路会产生巨大的危害。若是输电线路的某段直接被雷电击中，在损坏输电线路的同时，还会造成电气设备受损，其造成的后果不可估量。
2、输电线路引起雷电的原因
2.1地理环境
通常情况下，山区出现雷击的频率相对较高，其主要原因是山区具有复杂的地形地势条件，因此气流活动频率相对较高，再加上山区的降水量较大，同时还有大量的高大树木，当地气候对输电线路设计中的影响相对较大[1]。特别是对于沿海和山谷地区来说，在对输电线路进行设计的过程中，应将地理因素对其产生的不利因素充分考虑进去。
2.2线路杆塔高度
雷击是大地和雷云中电荷互相感应而产生的。线路杆塔的主要作用是建立雷云放电通道，一旦雷电中产生的过电压经过线路杆塔的过程中，很容易击穿输电线路。因此，应重点关注输电线路塔高，避免有更大的误差出现，否则在对输电线进行铺设的过程中极易引发其他问题。如，输电线路杆塔的塔身电感和电流流量增加的过程中，会造成线路反击电流和反击电压会有不同程度的降低。另外，由于相邻的输电线路塔杆会承受一定的流量，线路分流数值会降低，若输电线路间的差距太大，会使导线闪烁频率增加。
2.3土壤电阻率
通常情况下，接地电阻和杆塔间的关系较为密切，若是布设输电线路的区域是高山或者岩石结构，受到复杂地形、地势的影响，在实际工作中应将重点放在岩石和土壤分层中[2]。在铺设线路的过程中会加入避雷干扰等技术因素，对技术人员操作水平和专业技能有较大要求。若线路铺设区域内的锈蚀严重，需做好清理，保证接地装置的完整性，并做好日常线路维护。
3、输电线路防雷设计方案
3.1接地装置设计
做好输电线路接地设计可以将雷电对其的危害降到最低。应结合土壤条件对线路接地装置进行调整，进而达到降低杆塔工频接地电阻的目的，最大工频接地电阻如表1所示。当土壤电阻率超过2000 Ω·m，很难降低到30 Ω 时，可以采用选择6～8根总长不超过500m的放射形接地体，其接地电阻不受限制。
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3.2选择科学合理的输电线路路径
受到气候条件、地理位置等因素的综合作用，使得输电线路极易遭受雷击事故。因此，在对输电线路进行防雷设计的过程中，防雷设计人员应将雷击事故高发区考虑进去。在对输电线路路径进行选择时，尽可能避开地下水位高且富有导电性金属矿藏的地区、山区封口、土质电阻率低且易变地区、向阳面、山丘围绕的盆地、植被覆盖率高的山丘顶部等雷击事故多发路端。若是在选择输电线路路径时不能避开这些雷电多发区域，可以根据这些区域特征，采取科学有效防雷措施，从源头上对雷电进行防护，以确保输电线路可以持续稳定的运行。
3.3安装线路避雷器
作为避雷线上的防雷设备，避雷器的主要作用是避免过电压出现在绝缘导线上。当雷电直接击中输电线路后，一旦线路上有过电压出现，在避雷器的作用下，借助于低电阻搭建的通路会将雷电中强大的雷电流泄放进入大地，进而保证残存的过电压在输电线路承受范围内。对于自然环境复杂且恶劣山区线路的铁塔、跨度大的铁塔、变压站和水电站等出口线路接地电阻过大的铁塔来说，受到客观因素的作用，这些铁塔在使用过程中很容易遭受雷电侵袭，进而对输电线路的安全运行产生影响，而在这些铁塔的避雷线上直接安装避雷器，可以有效降低雷电对其的危害，使输电线路正常工作。
3.4合理搭设避雷线
在对输电线路进行避雷设计时，搭设避雷线是最为常见的避雷技术措施，选择这种设计方案不仅具有良好的防雷效果，同时还有屏蔽、分流等作用，且在落实过程中的操作也极为简单，经济效益和社会效益较为显著[3]。在对输电线路搭设避雷线的过程中，可以有效降低铁塔上的雷电流，直至与塔顶电位齐平，进而将雷电对输电线路产生的危害降到最低，使输电线路可以正常运行。需要引起注意的是，在选择避雷线的过程中，为了保证所选材料的合理性，应将输电线路电压考虑进去，只有这样才能有效提升避雷线的防雷效果。除此之外，应做好输电线路每个铁塔去避雷线的接地操作，且相邻的避雷线之间的距离需符合标准规范，以进一步增强避雷线的防雷水平。
4、输电线路运维技术
4.1做好防雷检测
根据相关统计数据表明，在所有输电线路故障中，因雷击跳闸产生的故障出现频率较高，特别是对于山区来说，受到复杂地形地貌和自然条件的影响，其出现雷击事件的概率较大，严重影响着输电线路的安全。因此，针对这些区域内的输电线路维护，其防雷检测任务较为艰巨。当前，随着人们防雷意识的提升，社会大众已经逐渐认识到输电线路受雷电的影响较大，需要不断改进防雷设计方案，并取得了很好的效果。由于雷电天气属于强对流天气的一种，具有突发性特征，在线路安装的过程中需做好防雷设计，并在日常使用需及时开展运行维护，以保证输电线路可以正常稳定的工作。
4.2线路检修
运行维护是确保输电线路安全稳定运行的基本手段。经过相关实践表明变线为点属于高效率的检修模式，在实施过程中需要具有专业技术人员进行操作。在检修线路的过程中应重点关注以下几方面的内容：①为了保证线路检修秩序，需要在规定的时间内完成检修任务，在检修过程中需确保交通条件便利；②在挑选相关检修设备的过程中应优先选择技术先进、性能佳、售后服务有保障的设备；③应保证使用的输电线路老化率在30%以内，且绝缘爬距需同规定要求相符。应根据输电线路老化周期决定检测频率，若是近四年内的检修率在2‰以内，可以每四年进行一次检测；若是近四年内的检修率在2.5‰，可以每两年进行一次检测。在检修过程中，针对受外力影响较大的杆塔需采取相对应的防护措施；对于长期暴露在空气中的线路，需要对绝缘材料进行保养。
4.3引进先进的设备
在对输电线路进行运行维护的过程中，需对现代化检测设备进行充分利用，第一时间发现老化的线路，并及时进行更换。受到当前市场经济的影响，部分电力企业根本不重视输电线路后期运行维护工作，对其的资金投入相对较少，不利于输电线路的安全稳定运行。因此，电力企业应认清雷电造成的危害，对输电线路运维资金加大投入力度，对现代化的设备和线路积极引进，降低雷电对输电线路的危害。
4.4加大输电线路运维管理监督力度
对于监管人员来说，需在规定的时间内全面巡查输电线路的检修工作。在对输电线路运行维护管理方案进行制定的过程中，需要运行维护人员权衡各个部门的利弊，在确保输电线路可以安全稳定运行的同时，各个部门的合法权益也能得到保障。若是因人为因素导致输电线路出现运行故障，需要运维人员提前排查故障问题，重点检测该故障问题能否产生更大的危害；若是线路故障是人为因素造成的，需要采取科学有效的方法进行补救，并将对应的维修工作做好，防止危害情况进一步扩大。同常规线路相比，输电线路具有特殊的运行参数，在运行维护中，避免运维人员按照自身实践经验来开展后续工作，需要对故障问题进行全面分析，在探讨之后，使用科学有效的方法制定出更为完善的维护方案。
结论：
综上所述，随着社会经济的快速发展，我国的电力事业也得到了很大进步，输电线路覆盖范围不断扩大。由于环境因素对输电线路的影响较大，很容易遭受雷击，不利于电力系统的安全和稳定性水平。因此，电力企业应加强输电线路防雷设计，降低雷电对线路的危害，为电力系统的正常运行奠定坚实基础。
参考文献：
[1] 董威佐，肇恒阳 . 输电线路的防雷设计与运维技术分析 [J]. 黑龙江科学，2019，
10(10)：88-89.
[2] 彭晖亮 . 输电线路的防雷设计与输电线路运维技术 [J].山东工业技术，2016(11)：184.
[3] 王劲亭.现代输电线路的防雷设计与输电线路运维分析[J].科学与信息化,2017(31).
作者简介：黄达飞（1984.01），男，汉族，广东省高州市人，本科，助理工程师，从事雷电防护工作。