摘要：对于架空输电线路来说，在线路遭受雷击时，不仅影响电力设备的安全运行，还会导致整个供电系统的不稳定，这可能会给用电居民带来很多不便问题。因此，相关人员必须重视对架空输电线路的防雷研究，积极采用科学的线路保护方法，为电力系统的稳定发展提供保障，维护人们的正常生活。
关键词：架空线路；防雷设计；运维技术
如果电力系统遭到雷击，雷电流中的高压电将会进入电力线路，造成线路损毁。在架空输电线路的供电故障中，有超过一半的故障是由雷击引发的。因此，输电工程建设的线路架设要根据雷电的活动强度、出现的频次等进行调整与改进。
1输电线路系统的防雷设计
在电力系统发生的输电线路故障中，大部分故障都来源于雷击跳闸，尤其是在雷电的多发地段，基本上所有的事故都是由雷击引起的。例如在山区，输电线路随着山势的起伏较大，输电线路所涉及的路线垂直高度落差较大，冷暖空气更易交汇，空气对流现象频繁，雷电活跃多发，所以，在线路的初步设计中，就要考虑到防雷设计，明确其重要性。
2防雷技术措施
2.1加强架空线路的绝缘水平
在电力系统的输电线路建设中，在架空输电线路的绝缘问题上有明确的规定：对于海拔不到１０００m的地区，１１０kＶ的输电线路的悬垂绝缘子串中，绝缘子的个数不能少于７片，最好为８片。
2.2改善接地装置
在１１０kＶ架空输电线路的维护方面，首先应该改良接地装置。因为改良接地装置后，可以有效地降低线路杆塔的雷击跳闸概率，理论上可以降低２０%—３０%的雷击跳闸概率。如果原来的线路杆塔接地装置较差，改良后甚至可以降低５０%的雷击跳闸概率。在具体的改善接地装置方面，可以使用降低接地杆塔电阻的方式，具体方法为深埋接地极，填充低阻物质等。在对水泥型杆塔线路布设地极时，要从杆塔的３—５m处开始布设。对铁塔线路进行布设垂直地极时，要从５—８m处进行布设。此外，还可以用增加耦合洗漱的方式对接地装置进行改良。需要注意的问题是，在雷击过程中，存在暂态行波以及稳态电磁感应现象，可以使用强化电磁感应型杆塔接地射线的方式改良接地装置。在土壤电阻率大于１０００Ω•m时，可以采用１１０kＶ架空线路的强化电磁感应型杆塔接地射线结构。
2.3安装侧向避雷针
在线路的建设过程中，有必要进行巧妙合理地设置避雷针。避雷针对架空输电线路的正常运行非常重要。与避雷器一样，这是一种在行业中广泛使用的避雷设施。与避雷器相比，避雷针具有更灵活的特点。一般来说，当输电和配电线遭受雷击时，许多雷电不直接放电到避雷针，而是对输电线路进行放电并冲击。对电路有一定的破坏影响。因此，电力技术人员应根据当地的气候条件和环境条件设置避雷针，并进行合理的规划和施工安装。
在一些杆塔位置较高的情况中，由于雷云和线路距离较短或接近平行于杆塔线路时，杆塔所处的电磁环境十分复杂，距离过近也会增加雷击跳闸的可能性。为此，可以在杆塔上安装侧向避雷针来解决这个问题。在１１０kＶ架空输电线路中的杆塔横杆两侧安装侧向避雷针，以降低线路的引雷率。具体操作方法：选用３m长的避雷针，在１.２m处固定。横向部分，避雷针的长度为１.８m。通过这种方式，可以有效地将雷电引入，提高线路的防绕击能力，但也会相应地增加线路的引雷率。对此，可以在装置上设置绝缘子片以改善这种情况。
2.4减小线路的保护角
在维护输电线路的方法中还有一种技术措施，就是降低１１０kＶ输电线路的耐雷水平。但是，对于已经完成或投入运行的线路已经不适合改变线路的保护角，尤其是地势环境较为复杂的杆塔等。因此，要从多个方面综合考量研究，选择正确、适宜的线路改良方式。
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2.5安装氧化锌避雷器
氧化锌避雷器是可以有效提高线路耐力水平的装置，主要优点是可以适用于难以改良接地电阻的地区和雷电活跃的地区。采用氧化锌避雷器后，可以显著降低线路的绕击率和跳闸率。
2.6增强线路元件的绝缘强度
通过提高元件的绝缘强度，可以显著改善防雷效果。①要不断提高架空输电线路的绝缘能力。②要着力提高架空输电线路的防雷效果。此外，为保证开关以及熔断器等防雷设施能够有一个良好的相应动作，要对电压电流进行合理的处置。另外，要根据规范要求做好接地导线的保护工作，进而不断提高架空输电线路运行过程中的稳定性。接地装置主要由电缆插槽中的接地和连接伏特、焊接头、压力带和水平接地构成。为了构筑接地和拔出线，使用电镀钢。连接螺丝并购买优质的锌泥，每年检查一次，生锈应该马上换。接地体的连接应焊接，焊接部位具有非常强的强度。有缺陷区域的话，应该涂上防锈的漆。降低了相对湿度，解除了电化学的腐蚀的影响。
2.7雷电定位系统设计
雷电定位系统对于目前电力系统运行质量有着直接的影响，并且依靠该技术可以在短时间内准确的寻找出雷击故障的相应位置。同时，通过应用雷电定位系统，还能降低工作人员的工作量，提高雷击故障的处理效率。现阶段，国内的雷电定位系统在不断的发展与完善，并且通过把雷电定位系统以及网络进行有效的连接，能够及时的把电网的杆塔信息录入到相应的Google地图中去。这一过程中，如果设备发生了雷击故障，那么就可以借助于需电定位系统对故障进行准确的定位，进而便于后续问题的处理与解决。现阶段，大部分的供电单位已经把配网杆塔地理信息及时的录入到Google地图中。如果存在雷击问题，技术人员可以借助于雷电定位系统准确、及时的找到放电点的坐标，之后再安排故障抢修人员进行故障的查找与检修。
2.8防雷接地设计
2.8.1架空输电线路防雷建设接地设备要求
可靠的架空输电线路建设，防雷系统建设是最重要和最基本的任务，架空输电线路防雷系统避雷器接地设计对电网的建设提出了更高的要求。作为地上与地下链接的设备，首先要求接入网的设备以及其配套设备的正常不带电的，并且所有的金属部件均应做保护接地，接地线的电气连接部件不能由其他设备代替。同时，屏蔽电缆屏蔽层的两端和电缆外导体的两端应保证与所连接设备的金属外壳的外表面有良好的电气接触。
2.8.2架空输电线路接地电极和导电材料的要求
我们通常使用多股铜丝或钢绞线作为电网的引线连接，从接地体到竖杆的接地线不要太长，并预留一部分长度作为接地段接卡或端子，应该尽量避免埋置污水管和排水渠，以避免接地网线对其造成不利影响。接地螺栓处理结构，主要为钢锌作为接地的导体材料。这种材料不仅具有良好的耐腐蚀性和电导率，并不会影响环境。
2.8.3架空输电线路防雷接地设计
为了避免击穿事故的发生，接地体埋深应大于，为了满足雷电放电的对称性效应，应尽量与接地引线对称安装。在反雷达系统通常连接到一个部分，这是非常重要的。如果不正确的连接，在系统中不正确的拉螺栓，会导致接地与防雷系统存在严重危害人类的生命。所以，在安装完成后，需要检查，以保证螺栓在地下结构。
2.8.4接地装置的防腐问题
接地装置主要由电缆插槽中的接地和连接伏特、焊接头、压力带和水平接地构成。为了构筑接地和拔出线，使用电镀钢。连接螺丝并购买优质的锌泥，每年检查一次，生锈应该马上换。接地体的连接应焊接，焊接部位具有非常强的强度。有缺陷区域的话，应该涂上防锈的漆。降低了相对湿度，解除了电化学的腐蚀的影响。
结语
电力系统要想稳定运行，必须不断加强对电力系统的建设工作，保持对输电线路的检修和维护，改善防雷机制，提高线路的耐力和绝缘性，并配合国家的相关规定进行建设改良。这样，才能确保国家电力系统的安全稳定运行，全面提高配电网的工作效率，为国民经济的发展与建设服务。
参考文献：
[1]尹航。架空输电线路的防雷设计初步研究[D].重庆大学，2016.
[2]范文辉。建架空输电线路的防雷设计探讨[D].北京电力大学，2017.
论文作者:张鑫,孔宁
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
标签：线路论文; 杆塔论文; 雷电论文; 防雷论文; 避雷针论文; 装置论文; 避雷器论文; 《电力设备》2019年第9期论文;