导线与避雷线的选型及其特性

导线与避雷线的选型及其特性

冯庆毅

文山文电设计有限公司 云南省 文山市 663000

摘要：输电线路是电网安全运行中较为重要的组成部分，输电线路作业，决定着电能传输效果，影响供电效率。被雷击中的输电线路会存在短时间电流快速增加的情况，超过线路原有的负荷范围，使线路出现短路、燃烧等问题，影响电能传输效果。另外，短时间过强电流的出现会使线路连接设备电压升高，进而破坏设备性能，严重时还会产生爆炸，降低电力系统运行安全性。为此，在输电线路设计中，要加强防雷处理，维护输电线路安全运行。

关键词：导线；避雷线；选型；特性

引言

雷电对高压交流输电线路运行造成不良影响，甚至还会引发电力事故，严重威胁人们的生命安全和财产安全，防雷技术的出现和应用可以实现对高压交流输电线路的有效保护，确保该线路能够可靠、稳定、安全地运行，为供电的稳定性和可靠性提供重要的技术支持。因此，如何将防雷技术科学地应用于高压交流输电线路中是相关人员必须思考和解决的问题。

1高压输电线路的特点

高压输电线路在电力输送方面不仅节省了人力成本和材料成本，也给人们的生活带来了极大好处，还为我国的科技发展奠定了基础。高压输电被分为直流电和交流电两种，直流电的电流是一成不变的，无论时间怎么变电流都不会变。交流电就是电流不断的变化，且电流的变化和时间呈现周期性的变化，交流电是就日常生活中的市电。高压输电是一项大工程，它的任何一个环节都不能有任何的失误。直流输电所需要的材料非常少且需要的成本也很低，它只需两根导线、一根做正极一根做负极，输送直流电的线缆可使用很长时间且电流的输送距离可远也可进。我国的高压输电也有的是输送交流电，交流电在生活中应用十分广泛。使用交流电的好处就是电压可以自动调控，交流电的发电设备比直流电的发电设备简单易操作，且交流电的发电系统完整，技术标准。

2架空输电线路中做好防雷与接地工作的必要性

一般情况下，架空输电线路的运行处于露天环境中，故自然环境中能影响其正常工作的因素较多。在诸多因素中，雷电因素的影响最为重大，有数据显示，在架空输电线路发生的故障中，因雷击造成的跳闸占据比例约达2/3。在雷电天气中，只有具备良好的防雷电设施，才能避免线路遭受雷击而干扰电能传输甚至使传输中断，以提高电能传输质量和效率。随着架空输电线路的普遍应用，为了解决上述问题，首先，在架空输电线路的构成上，绝缘体起到了重要作用，一方面需要使用绝缘体将输电线路固定在杆塔上，另一方面绝缘体也在很大程度上保证了输电系统的正常工作。其次，更为重要的是接地装置的设计，这是防雷系统的核心组成部分，也是为提高线路防雷能力所必要的设计。杆塔接地装置是架空输电线路接地设计中的最重要部分，其主要作用是将雷电引入地面，避免输电设备受到雷击而发生跳闸。综上可知，对于在露天环境中运行的架空输电线路，防雷工作至关重要，而在防雷系统中接地装置是其核心部分，只有做好接地装置的设计，才能提高输电系统的防雷能力，进而保证输电工作稳定进行。

3雷电对输电线路的危害

雷电对于输电线路的影响具体体现在以下两个方面。（1）如果杆塔遭到雷击，自身就会形成导体，进而对杆塔中的输电设备以及导线造成不利影响。严重情况下会导致电线自燃，整个输配电系统陷入瘫痪状态，造成大面积停电。电流强度超过一定限度会影响电力设备的自主修复功能，相关人员不得不通过更换线路设备的方式恢复供电。而这不仅会加大线路设备的维修难度，还会增加线路设备的维修成本。（2）输电线路遭受雷击会出现过电压的情况，导致线路和设备因电压超限而出现绝缘性能损害。一方面，会造成大范围停电，影响人们的正常生产生活；另一方面，会增加公众生命安全隐患。由此可知，加大对输电线路防雷工作的重视度，对于整个电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

4导线与避雷线的选型

4.1降低杆塔接地电阻

输电线路杆塔接地设施作为连通避雷线的特殊性装置，其运转原理为在遭遇自然雷击后向地表广泛导泄电流，继而确保线路自体具备的抗雷击性能。而在这其中，接地设施拥有的接地电阻强弱与避免雷击闪络现象发生能力具有连带效应。据有关统计资料调查，接地电阻参数的明显差异性导致其形成雷击闪络故障几率存在较大不同。在超出20Ω接地电阻的线路杆塔状况下，其持有的雷击闪络问题产生概率超出除10Ω范围内接地电阻数值外其他同等情况的杆塔发生闪络风险几十倍，标志着接地电阻参数受诸多客观因素影响催化下一旦超出20Ω后，输电线路时下运转多方位性能将得到明显跌落。因此，在常规高程的输电线路杆塔中，将其接地设施通过适当、合规的工频降低措施可有效增强线路自体携带的抗雷击能力，杜绝雷电反击现象出现；二则，当处于不良性客观接地条件、大接地电阻的复杂环境中，杆塔受自然雷击作用下将会在主体引下线部位相继形成高数值反击电压，并与雷电流在承接于接地电阻时的参数大致相等。

4.2加装线路避雷器

在对110kV高压交流输电线路进行防雷保护期间，相关人员要将线路避雷器重点加装于雷电易击区域，并与线路绝缘进行串联连接，达到提高该区域防雷水平的目的，有效避免绝缘子闪络问题的发生。在安装线路避雷器的过程中，还要综合考虑技术和经济可行性，尽可能地缩小投入成本，科学控制线路避雷器的使用数量，达到最理想的防雷效果。对于容易遭受雷击的杆塔而言，相关人员要在该杆塔周围增加适量的的绝缘子，数量一般控制在1~2个，提高线路绝缘配置水平。对于高压交流输电线路，使用的绝缘子主要以合成绝缘子为主，这种类型的绝缘子具有高强度、高防污性能、易维护等特点，但是在雷击频繁出现的地段中，这类绝缘子容易出现跳闸现象，相关人员需要进行改进和优化。

4.3完善杆塔工程施工技术

高压输电线路杆塔大致可以分为直线型杆塔和耐张型杆塔。直线型杆塔，又称中间杆塔，主要用于线路直线段上，以悬垂绝缘子串或棒式绝缘子支持导线。正常运行情况下，直线型杆塔仅承受导线、地线、绝缘子和金具等垂直荷载以及横向水平风荷载，不承受顺线路方向张力。只有在因某种原因发生断线时，纵向产生不平衡拉力，绝缘子串偏斜，直线型杆塔就会承受不平衡张力。需要承受更大的顺线路方向的拉力时，会采用耐张型杆塔。耐张型杆塔主要用于线路直线或5°以内线路转角处，以耐张式绝缘子串支持导线；在线路较长的直线段上，可以加强线路纵向强度，限制线路事故范围。

结束语

随着输电线路覆盖范围的增加，对防雷保护的要求也越来越高。在输电线路设计中，设计人员应当根据地质环境、线路敷设要求等展开综合分析与思考，选择合适的线路防雷技术和设备，增强输电线路防雷保护效果，降低雷击对输电线路带来的影响，以期实现电能的稳定传输，改进供电质量。

参考文献

[1]唐凌毅.架空输电线路防雷技术研究[J].中国新技术新产品,2019(24):147-148.

[2]胡金殿,王恒康,赵宇欣,徐敏杰.输电线路杆塔接地电阻对线路反击跳闸率影响研究[J].四川电力技术,2019,42(06):14-18.

[3]吴善船,牟星霖,王建金.高压输电线路运行维护分析[J].科技创新与应用,2019(35):193-194.

[4]史昱龙.输电线路及变电站防雷保护措施探讨[J].化学工程与装备,2019(12):231+239.

[5]罗汉坚.输电线路杆塔接地技术探讨[J].电子测试,2019(24):108-109+113.