摘要：防雷措施改造可以明显的提升输电线路的防雷能力，以防雷技术经济性评估为基础才能够有效的减小防雷改造工程的投入产出比。防雷措施在输电线路中是一项重要的保护措施，对输电线路运行的安全性和可靠性有着重要的意义。防雷技术措施的经济型评估的实施是电力行业提升资金利用率的重要方式。本文就介绍了几种比较常见的防雷技术措施，同时对输电线路进行经济型分析。
关键词：输电线路；防雷；技术；经济性
输电线路的防雷工作历来是电力行业研究探讨的项目。近些年来，在电网出现的故障中仍然有较大部分是由雷电引起的，此类故障多是由于在雷击后电气设备于过电压作用下发生放电现象，电压消失后工频续流将绝缘子等损坏，从而导致线路事故发生。我国输电线路中出现的事故类型主要是雷击输电线路而导致的线路停电。国家电网公司在2006年初就已经拥有≥220kV输电线路超过二十万千米。输电线路长度随着近年来电网的迅速发展正不断增加。输电线路不可能完全避免多雷、地形复杂并且土壤电阻率高的地带，所以输电线路需要利用各种防雷技术提高其耐雷水平，以降低雷击引起的线路故障的发生频率。
1、综合防雷改造措施
综合防雷措施是指在综合考量了各种因素，以及对各种因素的重要性排列后，为了达到目标层要求，而采取的各种有效措施。包括：减小地保护角、加强绝缘、适当的减低杆塔高度、增加安装间隙及增设避雷装置（如在杆塔增设安装接闪器等，接闪器通常位于防雷装置最顶端，它是利用其高出被保护物的那些突出部位，将雷电引向自身，作为承接直击雷放电的重要部件）。
1.1控制地保护角
地保护角的角度决定杆塔设置,从而客观上对杆塔受雷击影响程度有一定影响,进而影响输电线路电力输送,因此应通过控制地保护角的方式,以减少雷击对输电线路的影响。控制地保护角的方式一般是利用较小地保护角角度进行控制,以实现输电线路减少雷击影响的目的。地保护角的控制措施,首先应根据地理环境和输电线路施工方案要求,针对杆塔进行科学规划,以满足实际需要和输电线路铺设要求,一般利用安装藕合地线技术实现线路输送对杆塔的处理。藕合地线主要是指利用铺设地线技术,实现导线对雷击电流量的科学引导,从而减少输电线路的电压,有效预防输电线路雷击跳闸现象。
1.2架设避雷线
架设避雷线是输电线路综合防雷技术中极其常见的一种，而且也是当前较为有效的保护手段。避雷线能够将相导线屏蔽，从而拦击雷击，并且将雷电电流导入大地。避雷线通常在基杆塔处接地布置，并且于档距中的两根避雷线形成闭合回路，利用小间隙的办法实现对地绝缘。架设避雷线后，如果遭受电击，能够立刻通过避雷线装置将其导入到底，避免输电线路中绝缘子因电击损坏，最后，架设避雷线还能够起到分流作用，从而降低塔杆电流，进而降低塔杆顶部电位。
1.3架设耦合地线
在搭设避雷线和降低土壤电阻这两种防雷技术都无法有效地提高输电线路的防雷性时,就可以采取架设耦合地线的措施了。架设耦合地线即将地线架设在导线下方,通过对导线与避雷线间耦合的加强,以降低线路上的过电压作用,同时在线路遭受雷击时能够起到有效的分流作用,从而降低线路由于雷击而发生的故障率。
1.4降低接地电阻
输电线路所在地的接地电阻（土壤电阻率）越高，其耐雷水平则越低，二者成反比。通过同时利用降低杆塔脚电阻与架设避雷线两种防雷方法，能够有效降低输电线路在遭受雷击时的过电压作用，即增强了输电线路的防雷能力。在防雷技术的实际实施过程中应当以基杆塔所在地土壤的电阻率情况为依据最大程度上降低接地电阻，让接地电阻保持在可接受的范围之内。若接地电阻超过相关规定中的允许值时，应采取以下手段降低接地电阻，增强输电行路防雷性能。第一，使用减阻剂。增加输电线路的接地尺寸，同时在接地点周围使用减阻剂，这种方法在小型接地网中能够有效降低输电线路的接地电阻。第二，爆破接地技术。在接地点进行爆破从而人工制造裂缝，而后把电阻率较低的材料填充到裂隙中去，从而在大范围内降低土壤的电阻率，使输电线路的接地电阻降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第三，接地装置使用多支外引方式。在进行多支外引式接地装置时要以地极干线本身的电阻为考虑，需要把外引式接地极控制在一百米之内。这种方式适用于基杆塔周围有不结冻并且具有较好导电性的河流或者湖泊等水源。
2、综合防雷措施的经济性
综合防雷措施在输电线路中的运用,有利于减少雷击电流对输电线路造成的短路或者跳闸现象,从而确保输电线路的稳定运行。输电线路对综合防雷措施的应用,应结合地理环境和气候因素进行综合分析,从而合理地制定综合防雷措施运行方案,确保综合防雷措施制定的合理性和稳定性。综合防雷措施在雷雨多发地区的运用,有利于解决雷击频发对输电线路造成的影响,进而减少输电线路受损和输电线路的维修费用,达到综合防雷措施运用的经济性目的。综合防雷措施在雷电较少地区的运用,有利于完善输电线路维护技术,实现对输电线路的保护,从而达到优化输电线路设置的经济性。例如某地是雷击严重地区,输电线路遭受雷击和受损严重,为有效预防雷击对输电线路造成的影响,结合综合防雷措施,地区电网在进行输电线路改造过程中,运用综合防雷措施,针对地区杆塔受雷击严重的现象,运用安装避雷线路措施,并优化接地线阻,有效维护地区输电线路的稳定运行,并节约输电线路维护和维修成本,避免经济投入严重的现象。
3、综合防雷措施技术经济性分析
3.1经济分析模型
在输电线路综合防雷措施技术经济性分析中采用层次分析法进行。层次分析法是一种将影响因素层次化并在每层中进行关联因素的比较，以此得出定量依据，从而对事物的发展趋势进行分析与预测的方法。层次分析法的具体流程为：首先将实际问题分解为多种因素，把影响因素分层，建立层次结构；然后在每层中进行关联因素的比较，明确各个因素的相对重要性，并以此计算权向量；最后根据以上结果综合判断，确定决策。
3.2经济性分析
在以往的工作中，对输电线路实施综合防雷改造通常是以其他改造效果良好的线路地区相关经验为根据，进行防雷措施的选择。但是每天线路的基杆塔结构、所处地形地貌以及风险来源都具有差异性，以往生搬硬套的方法往往是事倍功半。现以220kV单回线路的某杆塔段为例，试探性进行输电线路综合防雷措施技术经济性分析。
第一，减小保护角的方法需要改变基杆塔的塔头尺寸，因其施工复杂且工程量大而不建议采用；在本线路中因雷击而导致的跳闸率较高，据以往的数据统计得出，雷击重合闸率在67%左右，因而不适宜使用加装保护间隙的方式。在本线路的防雷改造方案中使用的防雷措施包括安装可控针、防绕击侧针以及避雷线装置，架设耦合地线，降低基杆塔接地电阻，加强绝缘水平。
第二，地理环境，输电线路施工过程受地理环境影响明显,同时雷击是地区的气候因素,因此综合防雷措施在地区输电线路中的运用,应结合地理环境进行施工建设。在进行综合防雷措施技术经济性分析过程中,应结合地理环境对综合防雷措施技术经济性进行综合分析,确保输电线路设置的合理性,综合防雷措施在输电线路运行过程中切实发挥作用。地理环境包括地质地貌、土壤湿度以及气候等方面,对输电线路施工建设和综合防雷措施起到决定性作用,因此在进行综合防雷措施技术经济分析过程中,应针对地理环境各因素进行综合分析,确保综合防雷措施技术经济分析的全面和准确。
4、结束语
综上所述，将输电线路杆塔的结构、所在位置地形地貌、现有绝缘配置、跳闸超标、绕击位置等作为依据初选综合防雷措施，并以此为基础，通过技术经济性评估，确定最佳线路防雷措施。
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论文作者:钟汉民,吉美英
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签：防雷论文; 线路论文; 措施论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 技术论文; 电阻论文; 《电力设备》2017年第36期论文;