輸電線路設計中線路防雷技術的運用解析

徐宗升

摘 要：在電網安全運行與分配中，輸電線路是重要的組成部分，承擔著電力能源傳輸的重任，所以輸電線路的質量和穩定直接影響到電力系統的供電效率和安全。近年來，我國電力事業在經濟快速發展的大環境下有了長足的發展，輸電線路的覆蓋面積也逐年增加，不過輸電線路的路徑往往經過不同的地區，很容易受到環境因素的影響，尤其是雷擊現象，這對于電力系統的安全和穩定運行有著很大的影響。本文分析了輸電線路發生雷擊的主要影響因素，進而探討了輸電線路設計中的防雷技術運用，希望可以給我國電力系統輸電線路對于防雷技術的運用有所借鑒。

關鍵詞：輸電線路設計；防雷技術；危害及因素；運用

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

0 引言

雷電對于輸電線路的影響主要有兩個方面：首先如果桿塔受到雷擊，自身就會存在電流，電線和桿塔中的輸電設備就會受到影響，甚至會引發電線燃燒，設備爆炸的嚴重問題。過強的電流也會影響設備的修復功能，而解決措施是要更換線路設備，不僅維修難度大，而且還會造成很高的維修成本。其次，輸電線路受到雷電的影響，會發生過電壓的情況，線路和設備難以承受過高電壓，絕緣性能受到損害，繼電保護器就會發生跳閘，一方面會造成大范圍停電，造成巨大的經濟損失，另一方面對于人身安全也會產生很大的危害。所以，對于輸電線路的防雷工作一定要提高重視，確保電力系統輸電的安全和穩定。

1 輸電線路引發雷電的影響因素

1.1 線路桿塔的高度

輸電線路尤其是高壓輸電，桿塔往往都設置在寬闊地區，而且具有很高的高度，周圍沒有高層建筑，因此在出現雷雨天氣時，桿塔就很容易受到天氣影響從而出現雷擊現象。而且隨著電力事業的進一步發展，輸電線路應用范圍更廣，需求量巨大，桿塔的設置數量也在不斷增加，很多地區的桿塔高度也在提高，因此更容易受到雷電影響。

1.2 自然環境的影響

為了保證電力供應，輸電線路會經過很多山區，而且山區地帶往往降水豐富，雷雨天氣較多，輸電線路受到雷電影響的幾率也就隨之增加。目前輸電線路在山區發生雷擊的現象比較頻繁，所以再設計中一定要重視自然環境對于輸電線路的影響，尤其是山區雷雨天氣較多的地區。

1.3 土壤電阻率的原因

輸電線路的桿塔數量很多，而桿塔都是與土壤直接連接，因此桿塔很容易受到接地電阻的影響。在很多地址條件比較復雜的地區，例如高山和巖石密布的地區，雷擊現象受到土壤的電阻率影響很大。如果桿塔發生雷擊，加之土壤電阻率過小，很容易產生反射問題，從而進一步提高了輸電線路受到雷擊的幾率。

2 輸電線路設計中線路防雷技術的運用措施

2.1 輸電線路方位要合理選擇

輸電線路的穩定和安全是其設計的主要原則，在實際設計過程中，對于輸電線路方位的選擇是設計重點。上文中分析了輸電線路引發雷電的影響因素，了解了自然環境對于輸電線路雷擊的重要影響，因此在輸電線路設計時要重點考慮自然環境因素。方位選擇要盡量遠離山區，減少輸電線路受到雷雨天氣的影響幾率。除此之外，對于導電環境也要進行重點考慮，盡量避免此環境中架設輸電線路。例如某些地區地下水位高，阻電能力弱，因此要設計中要避開這種地區，選擇阻電能力強的地區進行輸電線路的搭建。

2.2 科學合理的安裝避雷設備

輸電線路的設計受到很多因素的影響，在實際建設中很難完全避免不受到雷電的影響，這就需要對輸電線路進行避雷設備的安裝。在安裝避雷設備時，首先要按照避雷線，當前輸電線路中的避雷線可以有效的防止線路受到雷電影響，在受到雷擊后能夠起到很好的分流作用，而且屏蔽能力出色，因此在輸電線路防雷中得到了廣泛的應用。輸電線路通過安裝避雷線，也加強了絕緣子的抗雷能力，而且由于避雷線和導線的耦合關系，桿塔的防雷能力也大幅度提高，因此防雷線對于輸電線路的防雷起到了重要的作用。防雷線在設計安裝時，要根據輸電系統的電壓情況而定，35kV及以下的輸電線路不用安裝避雷線，而110kV-220kV之間就需在安裝避雷線，而且如果電壓在220kV以上，則需要安裝雙避雷線，以確保輸電線路的避雷性能。其次是安裝負角保護針，負角保護針位置在桿塔最頂端，在受到雷擊時，負角保護針承擔了巨大部分的電壓，減少了雷電對于桿塔的貫穿，也降低了繞擊現象發生。最后是安裝可控避雷針，桿塔受到雷擊時，可控避雷針就會起到反射作用，針頭部位就會出現強磁場效應，從而達到脈沖放電效果。對于可控避雷針的安裝設計，要結合支架、接地設備等進行綜合考慮。

2.3 自動重合閘的正確安裝

在輸電線路尤其是高空輸電線路中，應用自動重合閘對于輸電的安全有著重要的作用，也能夠最大程度的降低雷電對于輸電線路的危害。目前輸電線路中的自動重合閘主要分為四種：（1）停用裝置。（2）綜合裝置。（3）三相裝置。（4）單相裝置。當輸電線路受到雷擊而出現故障時，自動重合閘的繼電保護就會發生作用，而使斷路設備跳閘，然后 立刻連接斷電，使輸電線路能夠及時的供電，從而保證電力系統持續運行，不僅保護了輸電線路的安全，而且也保證了電力系統的正常運行。自動重合閘對于輸電線路防雷來說具有明顯的優勢，在實際應用中也具有良好的效果，能夠大幅度的減少輸電線路由于雷擊而出現的斷電幾率。不過瞬時閉合與瞬時連接之間的時間還是有待提高，需要研究人員不斷的對自動重合閘進行研究，提高技術水平，不斷提高自動重合閘的整體性能，從而發揮其獨有的優勢，使輸電線路的安全得到可靠的保障。

3 結束語

綜上所述，電力系統的安全和穩定運行對于我國國民經濟的發展和城市化建設具有重要的意義。而電力系統中的輸電線路是重要的組成部分，輸電線路的安全也直接關系到電力能源的供應。電力企業在進行輸電線路設計時，要對于輸電線路引發雷電的影響因素進行全面的考慮，并采取有效的防雷技術和措施，確保輸電線路免受雷電的影響，能夠正常運行，進而推動電力系統整體的穩定，從而推動我國電力行業的快速發展，其電力行業成為我國可持續發展的重要支持。

參考文獻：

[1]胡華.防雷技術在輸電線路設計中的應用[J].通信電源技術，2013（03）.

[2]張磊.線路防雷技術在輸電線路設計中的應用[J].中國高新技術企業（中旬刊），2015（01）.