输电线路设计中线路防雷技术的运用研究陈欣

输电线路设计中线路防雷技术的运用研究陈欣

陈欣

阜阳电力规划设计院有限公司安徽阜阳236000

摘要：随着我国经济的飞速发展，人们对电力的需求逐年增长，在一定程度上促进了输电线路规模的扩大。在输电线路中，很多线路都是露天安装的，容易受到自然环境的影响，特别是雷电危害，严重危害着输电线路的安全。因此，需要在输电线路设计中注重防雷技术的使用。

关键词：输电吸纳路；设计；防雷技术；应用；分析

1导言

随着我国社会主义现代化的飞速发展，我国经济水平得到了巨大提升，从而促使当代居民生活需求得到极大满足，并为企业的发展创建了良好的发展环境。电力能源作为当代重要能源之一，其支撑着居民日常生活、企业日常运作。有效确保国家电力能源的持续稳定供应，将是当代社会和谐发展和经济稳健增长的重要基础。为了确保国家电力系统的稳定运行，就必须从输电线路设计、电力企业管理、地方电力调配等多个环节给予积极的努力。而日常雷雨天气通常是电力企业无法规避的可能影响电力供应无法稳定的重要负面影响因素，其极为有可能导致区域性的电力供应无法保证。

2雷击对输电线路造成的危害

雷击现象是造成输电线路受损的重要原因，之所以说雷电的电压高、破坏力强，主要因为电压是瞬时形成的。产生雷击后，通电设备的温度将持续提高，由于设备元件受损从而出现停电现象。现阶段我国所采用的几乎全是集成电力配置，其内部元件比较敏感、脆弱，在雷击发生时这一缺点也将无限放大从而发生故障，比如因发送信号有误，导致接下来的一系列操作都会与实际要求不符，供电系统完全破坏进而瘫痪的可能性也是存在的。

3雷击现象的成因

个人认为产生雷电现象的主要成因有两个，第一是塔杆问题，第二是自然环境问题。先说塔杆因素，云层部位的电子能量进行汇集从而产生电荷，当电荷能量传达到地面时就会产生雷击。众所周知，配电线路的塔杆是非常高的，由于塔杆的存在，相当于为电荷与地面之间架设了“桥梁”，再加之瞬时形成的电压穿透力特别强，塔杆的防御能力在雷电面前显得过于渺小，进而产生雷击，这也是输电线路设计的重要环节。科学有效的改善塔杆的电感能力，确保雷电的反击力度不会超出标准。此外，如果两个塔杆过于临近，当雷击现象发生时容易产生分流现象，也是造成输电线路受损的重要原因。其次是自然环境因素。我国山区面积辽阔，不仅山体结构差异性较大，而且山区气候条件阴晴不定，因此山区是诱发雷击现象的主要区域。同时，山区内部的树木森林错综复杂，在雷雨天到来之际，本地的输电线路将会遭受很大程度的影响，特别是我国沿海地区的电力损失更加严重。在输电线路的具体设计中，应结合地区实际情况采取措施，排除隐患因素，以达到设计标准。

4输电线路防雷设计

4.1在线路上装置避雷器

在输电线路上装置避雷器后,一旦雷电将输电线路击到后,雷电产生的电流将进行分流,有一部分通过塔体直接导入地下,还有一部分将借助于避雷线导入到周边的塔杆上,当雷电流超出规定数值时,避雷器将自动在分流中发挥作用。避雷器的残留电压低于一半,就算雷击产生的电流不断增加,留存的残压也不会产生危害。在详细讲就是,输电线路设置避雷线以后,在雷电击中输电线路后,避雷器将把一大部分的雷电流传导到塔杆,而雷电流在途径导线和避雷线时在强烈的电磁感应效果下出现合分量,进而导线的电位将被推高,使得塔尖头部和导线的电位差低于绝缘子串闪络电压,最终发挥防雷的作用。

4.2选用合理的输电线路路径

因为各地域自然环境存在差异化,遭到雷击的事故的可能性也存在诸多不同。那些屡屡遭受雷电袭击的区域,那么,自然行业不是铺设线路室最恰当的选用手段。所以,想选择铺设线路的最佳途径,最大限度内防止此类雷击地区。最好要避开的线路有以下几种:首先,被誉为“雷暴长廊”的山川峡谷区域;其次,地下埋藏着具有导体属性的矿物或地下水位高的区域;再次,围绕山川的潮湿低洼盆地,特别是其四周都有连绵的山脉或茂密丛林、深浅不一的水塘、大型水库等的铁塔周边尤为危险;最后,发生过土地电阻率突变或突变频率过高的区域,都具备低土质性电阻的特点,例如，地质的断层处或溪水流经的山谷等点地。

4.3架设耦合地线

个别状态下无法降低接地的电阻,此刻,能够在导线下端或四周铺设地线,起到分流雷电流的作用,从而将绝缘子串两头感应的力度大大降低,还能减少反击电压间的分量。恰当的架设耦合地线,还能在电力遇到雷击时迅速跳闸,确保安全。

5输电线路设计中线路防雷技术的运用研究

5.1输电线路设计要选择安全方位

输电线路的设计原则就是为了保证线路的正常使用，在这一过程中，如何正确选择线路的方位以确保其稳定运行，是设计工作的重中之重。通过以上分析我们了解到，自然环境是产生雷击现象的一大诱因，决定着线路的安全性，所以选择线路方位时要从这方面进行考量，线路要尽量远离山谷或是斜坡，从而减少雷击频率。另一方面，还要避免在导电环境中铺设线路，比如有些地区地下水位过高，或是该地区山矿具有通电性质，它们的阻电能力都是比较弱的，所以说具体施工过程中要尽可能地避开这类环境，提高输电线路日后使用的安全性与稳定性。

5.2科学合理的安装避雷设备

避雷设备的安装要点有三，第一是安装避雷线，第二是负角保护针，第三是可控避雷针。避雷线的优势特点十分贴合当前的防雷需求，比如它的耦合度更理想、雷击后分流作用更加有效、屏蔽能力十分出色等等，一直以来均受到了普遍的重视与使用。由于避雷线的存在，致使绝缘子的抗雷电能力有所加强，避雷线与导线产生耦合关系，同时对于提高塔杆的防雷能力也是很可观的，能够有效保证塔杆不会被强大的电流贯穿。避雷线的安装应该结合电压情况，如果输电线路电压小于等于35KV则不必安装;如果输电线路电压在110kV－220kV之间则应该安装;当电压超过220kV时建议增设双避雷线，确保其屏蔽性能是有效的。负角保护针通常设置于塔杆的最上方，不仅能够提高塔杆的屏蔽水平，还能够降低雷电击穿带来的危害。在这种方式的作用下，负角保护针成为了雷电的“众矢之地”，绝大部分电压均坐落于此，大大减少了绕击现象产生的频率。如果是山上的塔杆，负角保护针的长度最好要小于2．6米、大于2．4米，头部要求是“向上尖”的形状。

5.3自动重合闸的正确安装

对于高空输电线路来说，自动重合闸的作用是显而易见的。结合实际情况来看，自动重合闸的装置类型主要有以下几种，分别是停用装置、综合装置、三相装置以及单相装置。自动重合闸的工作流程是这样的:当输电线路发生故障，断路设备在继电保护的作用下进行跳闸，然后立刻将断点再次连接，保证输电线路可以持续运行，对于电力系统的安全稳定有着至关重要的作用。基于自动重合闸的优势特征，其实用性非常可观，要求操作人员正确使用自动重合闸，并大力开发该项装置的潜在作用。现阶段有些工作人员通过不断地分析研究，使自动重合闸在具备原有功能的基础上提高了整体性能，特别是瞬时闭合与瞬时连接之间需要等待的时间越来越短，使得工作效率大幅提升，停电概率逐渐降低。此外，自动重合闸的性价比是非常可观的，有益于输电线路的防雷工作。

6结论

输电线路的设计在整个国家电网的结构中占据非常重要的位置,因此,在进行线路铺设时一定要整体考虑各种细节问题,在铺设输电线路时一定要结合当地的地理环境,科学合理地运用领先的防雷技术,确保合理、科学、有效的输电线路设计。

参考文献：

[1]何发达.220kV输电线路综合防雷技术与接地电阻设计[J].低碳世界,2017(18):80-81.

[2]田海遥.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].科技资讯,2017,15(14):22-23.

[3]朱俊宇.解析线路防雷技术在输电线路设计中应用[J].低碳世界,2017(12):36-37.

[4]曹春龙,李思洋.线路防雷技术在输电线路设计中的运用[J].电子世界,2016(21):99.

[5]李静珊,陈星任.线路防雷技术在输电线路设计中的运用[J].黑龙江科技信息,2015(36):74.

[6]王晓宁.110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].电子技术与软件工程,2015(22):238.