摘要：近年来，随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断进步，广大人民群众对电力的需求呈现出不断上升的态势，为了满足生产和生活的用电需求，电力系统的建设力度也不断增强。输电线路在电力系统中占据着非常重要的组成部分，整个电网的运行效率深受输电线路运行安全性和可靠性的影响，在输电线路设计阶段考虑线路防雷问题有利于保证防雷技术的合理应用，从而使电力系统获得有效保护。
关键词：输电线路；设计；防雷技术；应用
1.雷电对输电线路造成的危害
雷电对输电线路以及电网运行的安全造成的危害主要表现在：当雷电放射到输电线路上，就会使输电线路上的过电压升高，致使线路继电保护动作出现跳闸现象。切断输电线路的运行路线会给电力企业造成巨大的损失，而且还非常考验输电线路周围电力设备的耐受能力和绝缘水平，给电力工作人员以及线路设备造成巨大威胁。而且，雷电会给输电线路带来很强的电流，会因为被雷电击中出现输电线路熔毁、导线熔断或者损毁的现象，较强电流产生的强大动力还可能会导致输电线路杆塔等一些电力机械设备造成损伤。因为雷电击中给输电线路造成的灾害电力系统一般不能通过自身的能力自动进行恢复，进而导致电力设备的损坏，需要电力企业浪费很多人力和时间进行修复。雷电大多集中在夏季和春季两个季节，也正是人们集中生产的季节，如果此时输电线路出现中断就会给人们的生产生活带来很大的经济损失。雷电天气大多发生在环境比较恶劣的地区，这样就更加重了对输电线路维修的难度。
2 产生雷电打击的输电线路的原因分析
通常在所可能导致输电线路受到雷电打击的原因主要有以下两个方面：
第一，地理因素所导致的雷电打击。输电线路所处的地理环境不同，通常会直接对输电线路受到雷电打击的几率存在紧密联系。如果输电线路处于一个山区当中，就会由于山区这一特定地理环境，受到山区中经常发生的雷电天气影响。加之，山区当中由于山脉的高度不一、地面较为崎岖等因素影响，就会导致空气中水汽凝结较为容易，并增加天气变化的速度。这些因素的存在，会使得山区中的雷雨天气变得司空见惯，大雨及其中所伴随的雷电将会给输电线路的日常运行造成巨大危害，从而极为容易引发地区供电的中断。除了山区之外，沿海地区由于会受到每日潮汐和海水蒸发影响，也极为容易产生大风或雷雨天气。而这些所处在特定地区的输电线路，将会更加易于受到不利因素的影响，从而使输电线路受到雷电打击的风险几率增加。
第二，输电线杆塔高度引起的雷电打击。输电线路通常需要使用杆塔进行架设，从而使输电线路被置身于高空之中。这一特定安置位置的选择，将使得输电线路极为有可能受到雷雨天气中雷云的影响。在雷云当中经常会出现电荷的集聚，当其电荷达到一定程度不能被雷云所承载时，就会产生放电现象。而此时，就会对被置身在高空中的输电线路产生打击。在输电线路受到雷电打击时，承载线路的杆塔通常会起到媒介的作用，从而促使在短时间内受到雷击的输电线路在大地与雷云之间的电压瞬间增加，使得整条线路被击穿。因此，在进行输电线路的设计时，需要对这一问题给予积极的关注，并在设计当中进行相应防范与约束反击电流的措施。
3 输电线路设计中线路防雷技术的应用
3.1 输电线路防雷的主要方法
3.1.1 分流
目前在现代防雷技术中，分流非常关键的措施之一，通过分流可以有效的起到防范雷击的作用。在一切入室的导线，将导线和接地线之间并联一种避雷器，这样当雷击发生时，过电压经由导线进入室内或是设备时，则避雷器的电阻则会降至最低，从而将过电压分流到地下，充分的实现保护电子设备的作用。
3.1.2 屏蔽
为了有效的对电子设备在雷电电磁脉冲辐射下受到影响，所以利用金属网、箔、壳和管等导体将需要保护的对象屏蔽起来，从而隔断闪电脉冲电磁场的通道，防止雷电对设备带来损坏。
3.1.3 接地
利用接地可以将进入防雷系统的闪电能量有效的进入到大地，将强大的雷击电流入下到地下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在防雷系统中，接地是最为基础的防范，如果没有很好的做好接地，则会导致防雷系统显现不出来有效的防雷效果来，所以需要在进行接地安装时要严格遵守相关规范，确保安全。
3.1.4 接闪
接闪就是让在一定范围内出现的闪电能量按照人们设计的通道泄放到大地中去。把一定保护范围的闪电放电捕获到，纳入预先设计的对地泄放的合理途径之中。避雷针是一种主动式接闪装置，其功能就是把闪电电流引导入大地。
3.2 输电线路防雷设计
3.2.1 在线路上安装避雷器
线路上安装避雷器后，当雷电击中输电线路时，雷电流会分流，一部分经由塔体入地，另一部分由避雷线传到相邻的塔杆，当雷电流大于一定数值，避雷器会动作加入到分流中去。避雷器的残压小于50%，即便是雷击电流进一步加大，也不会造成残压过大，引发闪络。具体来说，线路安装避雷线后，当雷电击中输电线路时，避雷器会部分雷电流输送至相邻的塔杆，而雷电流在经过导线和避雷线的时候会由于其电磁感应作用而产生耦合分量，从而升高导线的电位，使得塔尖顶端与导线的电位差不高于绝缘子串闪络电压，起到防雷的作用。
3.2.2 选用合理的输电线路路径
应该要避免的路径有如下几种：
第一，号称“雷暴走廊”的山谷峡谷地区；第二，地下埋有导体性质的矿物或者地下水位高的地区；第三，环山而坐既潮湿又低洼的盆地，尤其是其旁边有连绵的山脉或者是有树木、池塘、水库等的铁塔周围更加危险；第四，已经发生土地电阻率的突变或者极易发生突变的地域，这些区域有低土质性电阻的特性，比如地质的断层处或者有溪流的山谷区域等。
3.2.3 架设耦合地线
有些情况下接地电阻不能降低，这时，可以在导线的下方或者周围敷设地线，使得雷电流能够分流，从而降低绝缘子串两端感应的程度，降低反击电压之间的分量。耦合地线的架设，可以降低电力系统遭受雷击时的跳闸率。
3.2.4 中性点非有效接地方式
据有关数据显示，电力系统中发生的事故和故障中，超过60%为单相接地。当中性点不接地系统中有单项接地的故障发生时，仍然会保持其三相电压平衡，并且能够继续供电，给技术人员足够时间找到故障发生点并做及时处理。这种方式能够补偿流经故障点的电流，使得电弧可以自行熄灭、系统自行恢复其正常的运行状态，从而降低故障点上恢复电压的上升速度减小其电弧重燃的几率。
3.2.5 降低接地电阻
降低电阻方法有三种：
一是对于那些较为集中同时规模较小的接地网，可使用降阻剂。将降阻剂铺设在接地极的四周，扩大接地面积，从而达到降低地面和铁塔的电阻。因其导电性能较好，可推广使用此方法；
二是爆破技术。利用爆破，制造破裂，然后通过压力机作用将电阻率较低的材料导入裂缝中去，以增强土地导电性能；
三是加长水平接地体，因为水平接地体长度与电感效应成正比，若其长度为80m，电阻率达2000，长度是55m时，电阻率是500，因此，当其长度达一定值时，冲击系数就会逐步稳定下来，不会再下降。
结语
由于雷电现象的复杂性和雷电活动的分散性，雷击几率受制约因数的多样性，它的危害不可能完全消失和避免。防雷工作是一项长期艰巨的任务，要系统考虑防雷工作。只有不断努力探索和尝试，使危害程度降到最低限度，才能有效地减少线路跳闸率，提高线路运行的可靠性。
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[3]毛和君.输电线路雷害原因分析及防雷技术研究[J].中国科技信息,2014(16)
论文作者:蔡加福
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/5
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