摘要：配电线路是电网系统的重要组成部分，与电网系统的稳定运行具有密切关系。由于配电线路经常要跨越很长一段空间距离，面临着各种恶劣的自然环境，很容易遭受雷击而发生跳闸故障，导致大面积地区发生停电，影响居民的日常生活和工业生产，给社会造成经济损失。所以，配电线路必须要经过防雷设计技术措施的处理。
关键词：输配电线路；防雷；设计；技术
一、雷击概述
雷击即雷云中的电荷相互碰撞而产生的磁波，通过磁场作用于大地。输配电线路位于空气环境中，当发生雷电现象时，输配电线路上就会产生冲击过电压，该电压主要由雷电作用引起，因此又被称为大气过电压。大气过电压主要分为直击雷过电压与感应雷过电压两种，前者是指雷电直接击中输配电线路；后者是指是雷电击中在输配电线路的周边，然后造成输配电路的电磁场的剧烈变化，在此感应下输配线路上形成过电压，使用电磁场能够分析计算感应雷过电压。
直击雷过电压也可以分为两大类：反击雷电过电压与绕击雷电过电压。前者是指雷电击中输配电线路的避雷线或杆塔，通过雷击点雷电流来阻抗，雷击点的地电位将升高且幅度较大。线路绝缘承受的冲击放电电压小于雷击点与导线之间的电位差，导致导线发生闪络、产生电压，杆塔与避雷线的电位全部高于导线，因此被称为反击。当雷电击中输配电杆塔顶时，大多数的雷电流将沿着杆塔流入大地，受阻性影响，杆塔上将产生大的压降，所有塔顶或横担电位将突然升高。而冲击闪络的电压小于绝缘子串两端的电位差时，绝缘子串会出现闪络现象，输配电线路会出现接地故障。后者是没有直接被雷电击中而导线上产生过电压。输配电线路的导线在雷电电流的直接作用下，输配电线路与大地间的电压会突然升高。当绝缘子串冲击产生的闪络电压与其两端的电位差存在较大差距时，绝缘子串将出现闪络，然后将杆塔作为放电的介质。当发生绕击时，雷电流先直接作用于输电线路的导线，因此导线两端电流需要承担着全部雷电流的分量。
二、雷击对输配电线路的危害
雷击对输配电线路的危害是多方面的，我们应当对其会产生的危害有一个清楚的认识，这样才能够保证我们对于输配电线路的防雷设计的设计方向准确无误。首先雷击在输电线路上（包括直击、反击和绕击）使输电线路受到雷电过电压的作用，线路绝缘发生闪络，建立稳定的工频电弧，从而导致跳闸停电。雷击引起的线路跳闸事故愈发频繁，不仅影响线路设备的正常运行，而且极大地影响了日常的生产、生活。线路的雷击事故在电力系统总的雷电事故中占有很大的比重。所以我们应当将输配电线路防雷设计提上议事日程，减少由于雷击给人们的人身安全和财产安全带来的损失。
三、输配电线路防雷的设计方法
1、避雷线的设计
避雷线的设计跟避雷针一样都是一种很常见的防雷方式，避雷线常与架空线路同杆架设，用来保护架空线路，党雷电发生时，避雷线使得地面的电场发生畸变，引导雷电发生时向避雷线放点，然后再通过接地装置安全的流入大地，在雷雨天气中，减少在避雷线和避雷针保护的范围内的输配电线路遭受雷击而出现故障的概率。而避雷线的设计不光可以用来引雷，它还具有屏蔽作用，分流作用以及耦合作用。
110KV的输配电线路要沿着全线架设避雷线，220KV的输配电线路要沿着全线架设双避雷线，而对于35KV以下的输配电线路一般不沿全线架设避雷线；像一些有历史记录的雷区，电缆或者是走明线，在地上高于其它建筑的地方都要安装避雷线来避免雷击危害。
2、增强绝缘性能
输配电线路在经受常年的风吹日晒之后，绝缘性能已经远远降低，这时，雷击对其造成的危害的可能也就更大，常发生雷击故障的输配电线路多半都是一些老化的线路，为预防雷击，除了要进行一些正常的防雷措施外，还要增强线路的绝缘性能。
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在输配电线路的防雷设计中，要运用到绝缘子，在目前，绝缘子的污染情况也是非常严重的，为保证电力系统的稳定运行，要对绝缘子进行定期的清扫，装置泄露电流记录器，实时监控绝缘子的污染情况；还可以在绝缘子便面涂一层防尘材料或采用半导体釉绝缘体，在重雷区，可以采用更为新颖的绝缘子，如合成绝缘子，增加绝缘性能，提高输配电线路的防雷水平。
3、强化线路的维修检查工作
线路老化很容易诱发雷击，因此，必须要强化线路的维修检查工作。安排专门的人员定期做好日常巡查工作，对于老化线路，故障线路，破损线路等要进行及时的维护，并进行归档整理，以便可以更有限的掌握线路情况；维修人员要严格执行维修规划，并建立健全的管理制度完善考核制度，提高业务人员的专业水平；电路的维修工作要派遣专业的人员，重点是要对输配电线路的绝缘功能进行修复，并对线路周围易导电物体进行及时的清理，并对杆搭接地的电阻进行实时监控，确保防雷性能的实用性。
4、减弱杆搭接地的电阻
在受地质或者的士等限制条件影响的山区，架空线路的杆搭接地装置的电阻往往达不到要求，而杆搭接地的电阻对防雷又十分的重要，所以，需要减弱杆搭接地的电阻。在减弱杆搭接地的电阻之前，要根据当地土质，地势的实际条件，测试出杆搭接地装置周围的土壤电阻，然后可以利用深埋式接地极，水平外延接地体，填充降阻剂，或铺设水下接地装置等方法都可以达到减弱杆搭接地电阻的效果。究竟应该采用哪种方法进行降阻，要根据实际情况，筛选出经济，合理的降阻办法，以达到防雷目的。
5、耦合地线
架设耦合地线是一种有效降低线路反击跳闸率的防雷措施。线之间的耦合作用，降低绝缘子串上的电压，从而达到降低由于雷击跳闸而导致的输配电线路的故障概率的目的。实践证明，架空输配电线路装设有耦合地线的这一防雷措施是非常有效果的，其不仅可以降低击杆率，而且可以一定程度上提高输配电线路的耐雷水平。可以采用在导线下方架设地线的方法尽量避免雷击灾害在雷击故障频发的路线，这样不仅可以增加避雷线与输配电线路间的耦合作用，而且可以增加对雷电流的分流作用，从而达到防雷的目的。总的来说，装设耦合地线不但可以提高输配电线路的耐雷水平，而且可以适当的减少击杆率以及绕击率，对降低雷击跳闸率非常有效果。
6、安装消雷器
雷击灾害是不可预测的，目前常用的防雷办法一般都是以“防”为主，而消雷器作为一种新型的防雷保护措施，则是以疏导为主，从而达到防雷的目的。消雷器的工作原理是中和发射离子与雷云电子，一直雷云先导放电的产生或者屏蔽雷电，将被保护的物体上方可能出现的感应过电压降低到无害的水平。我国出产的消雷器有导体伞版型和导体阵列型两大系列，其中，导体阵列型经常被用于架空输配电线路的防雷保护。当然，大自然条件负责多样，目前仍然避免不了雷集中消雷器的现象，但是从消雷器新颖的防雷原理来看，还会有更大的发展价值。
结束语
现代社会对电力资源的需求量大大提高，电网的运行安全越来越重要。打雷作为我国境内大部分地区面临的一种常见天气，很有可能会对电网系统的运行安全造成一定的威胁。在我国，每年都有因为雷击而引发的停电事故，造成了严重的经济损失。对此，我国的电力行业要加紧配电线路防雷技术的研究，提高电网系统的安全水平。
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论文作者:汪荣耀
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/14
标签：线路论文; 过电压论文; 输配电论文; 避雷线论文; 防雷论文; 雷电论文; 绝缘子论文; 《电力设备》2017年第29期论文;