浅谈输电线路的防雷设计与输电线路运维技术李杰

浅谈输电线路的防雷设计与输电线路运维技术李杰

李杰

（国网青海省电力公司检修公司，青海省格尔木市816000）

摘要：输电线路设计的过程中，怎样才能合理有效的避免供电线路受到雷击的损坏，是未来发展的方向，也是保证供电正常的关键因素。线路的运维是保证电力供应常态化的基本手段和方法，对于提高线路的安全性和效率具有非常重要的作用。本文的笔者结合多年的实践经验总结出输电线路的防雷设计方法，并且深入的探讨了如何才能做好输电线路的运维，希望为电力行业的从业者提供要一点可以参考的意见。

关键词：输电线路；防雷设计；运维技术

1前言

输电是电力单位最基本的能力能力，输电线路担负着为用电户输送和分配电能的责任。线路联络各发电厂和各个变电站，并使之有效的运行。电力行业的建筑施工是一项专业而复杂的系统工程。近年来，国家加强和规范了输电线路工程的质量要求，因而对输电线路的设计和管理也提出了更高的要求。如何加强输电线路的防雷设计与管理，减少电能的损耗，是电力单位不可避免的研究课题。

2电路设计线路防雷技术的应用

2.1选择合理的输电线路

雷击现象的发生一部分是受环境条件、地理条件、气候状况等的影响，某些地区在输电线路的设计上应该避开雷击多发区，如高山、纵深山谷地带、倾斜山坡等，来降低输电线路受到雷击的概率。根据发生雷击地区统计数据，在输电路线设计时应当尽量避免的区域有富含导电性矿藏和地下水水位较高的区域、土质电阻率较低或电阻率发生突变的地方、河谷地带特别是顺风区域和风口山区、较为湿润的盆地和山谷、森林等区域，在架设电路时应当尽量避免绕过该区域，以减少雷击的发生。

2.2避雷装置的安装

2.2.1搭设避雷线

避雷线具有效率高、分流效果好、耦合和屏蔽作用明显等优点，被广泛应用在电网建设当中，取得了不错的避雷效果。避雷线能减少杆塔的雷击电流，使得塔顶的电位降低，并能耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压，减轻雷击的破坏。实际建设中，一般200kV的输电线路不需要装设避雷线，200kV以上的需要全程搭设避雷线，在500kV以上的高压线则需要两条避雷线才能确保其屏蔽功能。

2.2.2安装负角保护针

负角保护针是架装在杆塔的顶部的导线上方的一种侧向避雷针，主要是为了改善屏蔽和减少临界击距。负角保护针的屏蔽作用在导线的上方，所以雷电只能对地面放电，以此来避免雷电绕击区的形成。负角保护针多用于山坡和山顶的杆塔上，其多采用长度为2.5m或2.8m的钢针，针头做成尖锥状。

2.2.3可控放电避雷针

该装置是通过动态环和储能装置来控制针头电场，使它能够在雷击发生前产生向上的先导，引发上行累闪，针尖出的电场强度较高，能迅速产生脉冲放电。该装置可有效降低雷电绕击的机率。该装置由四个部分组成，即针头、储能装置、金属支架接地装置。可控放电装置可在塔顶地线支架上方安装，其安装个数和位置可根据杆塔的形状、地形进行调整，来确保可控针的保护范围满足安装要求。

2.2.4雷电接闪器

电接闪器有避雷的作用，但其本体是一个感抗，其在雷击发生时能够对杆塔过电压进行消减，其对雷电流波峰消减幅度可达到30%以上。该装置能记录杆塔落雷的数据，为对雷电研究提供了数据支持

2.3自动重合闸装置的安装

自动重合闸是当线路当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上，该类装置可分为四种状态：单相重合闸、综合重合闸、三相重合闸、停用重合闸。该装置可以提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，还能保持电力系统的运行的稳定性，该装置本身投资很低，工作可靠，在电力系统中得到了广泛的应用。一般的，线路故障跳闸后重合闸越快，效果越好。资料表明，输电线路中重合闸成功率较高，使得它已经成为一种行之有效的防雷措施。

2.4改善接地电阻

当合理匹配接地地阻和避雷线可有效地实现降低过电压的功能，常规设计采取的延长或增加接地射线的方式降低杆塔接地电阻，对于土质不良的地区效果有限。目前应用在实际中的降低输电线电路接地电阻的方法有：（1）延长或增加接地射线，针对接地材料腐蚀的老旧线路，往往采取增加接地线的方式，是新建和改造线路中常用的降阻方法；（2）垂直接地体法，该方法是在接地装置的射线上，每隔3m增设长度0.6m左右的垂直接地体，一般用角钢，并与接地线进行焊接；（3）集中接地法，是指在杆塔的基础外挖一圈直径为10～20m、深为60cm的沟，在沟内每隔2～3m打一根垂直接地体，用圆钢将所有垂直接地体相连再与杆塔的接地引下线相连；（4）换土法，对低处土壤电阻率较高的杆塔或石头山，采用换土的方式来降低土壤的电阻，即在杆塔附近周围挖出原有土壤，并回填一层电阻率低的土壤，再进行接地设置。

2.5加强杆塔绝缘水平

加强杆塔的绝缘水平也可以提高线路耐雷水平。但是由于这种方法会使线路的绝缘费用增加，对地安全距离降低，因而在平原地区不以应用。但是，针对在雷电多发地以及高海拔地区设计人员可以根据规范中的规定，在塔头尺寸允许的范围内增加绝缘子片的数量，从而提高杆塔的绝缘水平，进而使线路的耐雷水平得以提升。

3输电线路运维技术分析

3.1线路检修

运维是保证线路安全的基本手段。变线为点是一种经实践证明效率较高的检修模式，但需要专业的技术人员去实施。线路检修应注意下述三点：第一，为了保证线路检修秩序，确保检修任务能够按时完成，在检修过程中，应注意保障交通便利。第二，应尽量选择技术先进、售后服务质量高、性能佳的设备。第三，使用的线路老化率最好不要超过3‰且绝缘爬距必须符合规定。检测周期应根据线路老化率决定，若其近四年均不超过2‰，检测周期应为4年/次；若其近四年均在2.5‰，检测周期应为2年/次。检修工作中需要注意的是，对于比较容易受外力影响的杆塔等，应采取一定的保护措施；对于暴露在外的线路，要注意保养其绝缘材料。

3.2防雷监测

统计资料表明，雷击跳闸是输电线路最容易出现的故障之一，发生率较高，特别是在某些山区，由于气候、地形、环境相对比较特殊，雷击事故的发生率非常高，已然成了线路的最大安全威胁。所以，线路运维中，防雷监测也是一项非常重要的任务。在目前的情况下，人们已经逐渐认识到了雷电对线路的危害性，也在管理工作中对防雷监测技术进行了改进，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷击事故具有突发性，因此，应注意合理布设防雷装置，并做好维护，确保其能够正常工作。

4结语

输电线路防雷设计的过程中，应该尽量的完善防雷避雷的设计和运维管理，不断的加大电网投入力度，切实提高线路保护技术水平和质量，促进我国电网技术的快速发展。为了适应现代化用电需求的持续增加，需要建立一套完善的电网管理系统，切实的保证输电线路的正常运行，促进电网水平提高的同时推动经济和社会的快速发展。

参考文献

[1]输电线路设计中线路防雷技术的运用解析[J].王贺，马进勋.科技展望.2016（03）.

[2]高压输电工程中的防雷保护技术应用浅析[J].曾峰.中国新技术新产品.2016（07）.

[3]城市电网供电可靠性影响因素分析及措施[J].褚文超，张燕飞，李英俊，鲁耀.内蒙古电力技术.2016（01）