線路防雷技術在輸電線路設計中的應用

魏祥吉

摘要：輸電線路是電力能源傳輸的媒介，它是電網安全運行與分配的重要組成部分，輸電線路的穩定運行對于電力系統至關重要。如果輸電線路的電壓等級提高，對應的塔桿高度和線路尺寸逐步增加，使得輸電線路越來越容易受到自然災害的影響，尤其是雷擊現象。因此如何防范雷擊對輸電線路的影響對于提高電力系統的穩定性具有重要意義。

關鍵詞：防雷技術;輸電線路;設計;運用

雷電對輸電線路的危害

雷電活動最活躍的季節一般為夏季，最少季節通常為冬季。并且隨著地域的不同，雷電活動的多少也會不同，一般來說，地球赤道附近雷電最活躍，隨緯度的逐步升高雷電也會逐步減少，極地幾乎無雷電。在自然界發生雷電后，當雷電放電通道到達距地面較近的空中時，雷電電場便易受地面高尖頂建筑物影響發生畸變。????1.1雷電的高熱效應對輸電線路的危害????雷電在放電過程中打到輸電線路上，雷電的高熱效應就會瞬間轉化成數十萬安培的電流，此時雷電流在輸電線路桿塔上產生非常高的熱能，會達到金屬的融化點，輸電線路桿塔上的金具導線可能出現融化的現象，嚴重的將會出現斷線或倒桿，對電力系統的穩定運行和工業的安全生產都造成了一定的威脅。????1.2雷電的高壓效應對輸電線路的危害

雷電在放電過程中，雷擊點瞬間達到10萬V以上的高壓，如果雷擊點在輸電線路上，輸電線路上的一些電氣設備和金具導線瞬間受到非常大的破壞，可能會出現短路、跳閘、變壓器燒毀等情況，破壞比較嚴重的將會引起火災，使電力部門蒙受很大的經濟損失。

1.3雷電產生的電磁感應對輸電線路的影響

雷電的形成過程會出現一定的電磁效應，當雷電在放電時打到輸電線路上時，電磁效應在輸電線路上會形成交變電磁場，使輸電線路中的電流增大，從而將輸電線路瞬間過載燒毀。第四，雷電的機械效應對輸電線路的危害。雷電具有一定的機械效應，被雷電擊中的物體出現變動和爆炸的情況，從而進入電力系統中，對輸電線路、變壓器以及發電機造成破壞，對人們的生活和電力系統的穩定運行有著消極的影響。

二、輸電線路設計中防雷技術的應用

2.1 選擇合理的輸電線路

經過多年對雷擊現象的研究，我們發現雷擊現象主要是受到環境因素、地理因素、氣候因素的影響。在一些高山、傾斜的山坡、山谷地區本身就非常發生雷擊的現象，所以輸電線路在選擇時要盡可能的避開這些區域，這樣才能減少雷擊事故發生的概率。同時經過調查研究顯示，在土壤電阻率比較低或是土壤電阻率發生突變的地點也非常容易發生雷擊現象，相似的還有地下水位比較高的地區和地下礦物質含量豐富的地區。總而言之，由于地區環境差異而產生易發生雷擊事故的現象，可以通過選擇合理的輸電線路來避免。

2.2 在輸電線路上設置避雷線

為了防止輸電線路的雷擊事故，目前應用比較廣泛的就是在輸電線路上設置避雷線。在設置避雷線過程中，要注意兩個方面，一方面就是要科學的選擇避雷線，要進行大量的計算使得選擇的避雷線和輸電線路相匹配，達到防雷的效果，另一方面就是要選擇正確輸電線路的避雷線，比如電壓比較低的輸電線路就不適合設置避雷線。比如，當輸電線路達到一百二十千伏的電壓時，就需要所有的輸電線路都設置上避雷線。在某些下雨比較頻繁的區域比如半個月以上時間都在下雨的區域要全程設置避雷線。

2.3 在輸電線路上安裝避雷器

避雷器可以說是避雷線的衍生產物，在某些方面非常好的解決了避雷線的不足之處，避雷器和避雷線的巧妙結合更是產生了更好的防雷效果。避雷器安裝在輸電線路前，要通過精密的計算確定一個確定的雷電流值，當輸電線路中的電流值大于這個數值時避雷器就會自動啟動，從而將電流能夠導入到大地之中，保證輸電線路的正常運行。除此之外，避雷器的安裝最好配合上效果最好的鐵塔輸電線路，充分利用已經存在的資源，發揮防雷技術的最佳效用。

2.4 自動合閘系統的應用

自動合閘系統顧名思義，就是在輸電線路遭受雷擊時，可以自動關上閘門，關閉輸電線路的輸電功能，從而減少雷電后續對于輸電線路的破壞。自動合閘系統近幾年一直是我國防雷技術研究的重點項目，所以自動合閘系統一直在不斷的完善和進步，自動合閘系統對于減少雷電對于輸電線路的危害有著重要意義，未來一定也會得到廣泛的應用。

2.5 減小接地電阻

使用避雷線、避雷器和自動合閘系統都是通過物理條件來減少雷電傷害的防雷技術，如果能夠減少接地的電阻，就可以使得防雷效果更上一層樓，如何減小接地電阻，這里我們提供兩個有效的措施。首先可以利用爆破技術，爆破技術是近幾年比較流行的一項新技術，可以有效的使土壤的性質發生一定的變化，也就是通過爆破的手段將這片區域的土地炸開，使得電阻率比較小的物質能夠進入地下，有效地減少土地的電阻率。另一個方法就是在土壤中加入適量的降阻劑，這

里我們建議降阻劑加入到鐵塔附近的土壤之中，使得降阻劑中的電解質和水分能夠最快的速度融入土壤之中，從而減小接地電阻。

三、輸電線防雷技術的工作重點

3.1確立管理目標并及時杜絕雷擊隱患

關于加強和改進輸電線路防雷措施方面，需要工作人員明確管理目標和重點保護范圍。對于十分復雜的線路或雷擊事故發生頻繁過高或人群較為集中的區域實現重點防雷措施保護，在安裝防雷裝置前要精準探測和分析當地環境和地質條件。防雷措施的整改屬于系統化工程，每一項環節的測定和維護都需要嚴格把關，比如：地質土壤，一定要考慮接地裝置。

3.2規范測試方式

加強和改進防雷技術已經成為目前電力領域內高度重視的核心問題，所以，運用最先進的防雷技術是必然需求。使用電阻檢測儀器和技術這種傳統的方式已經都要被淘汰了，關于這方面的改造和對事故發生的分析都是測試方法中需要改進的關鍵內容。

3.3采取針對性措施

很多地方出現的雷擊事故比較嚴重，而且屢屢發生，所以，根據這些地區的防雷技術重點分析輸電線路的抗雷擊性能的強弱，比如：輸電線路大跨越式、架空線路、輸電線路之間的大檔距或大高差等問題，針對以上特點制定詳實可行的防雷技術方案，加強對頻發地區的防雷設定管理。

3.4技術要求統一

針對高土壤和大跨越式的輸電線路的防雷設置，要強化技術方法的運用。隔壁區域大跨越式桿高超過40m與接地電阻之間出現的問題，對防雷保護不利，所以，要改進接地線長度和接地線根數以及接地線延伸等方式，從而降低塔桿的接地電阻。

四、結束語

雷擊是影響輸電線路安全的重要因素，所以，提高輸電線路的防雷能力是十分重要的。在設計輸電線路時，要結合線路的實際情況，考慮地形環境、氣候等多方面的因素，合理運用各種防雷技術，有效提高輸電線路的防雷能力，避免發生雷擊事故，以保證輸電線路的運行安全。

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