输电线路设计中线路防雷技术的运用研究关剑

输电线路设计中线路防雷技术的运用研究关剑

关剑

（中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司新疆乌鲁木齐市830000）

摘要：在进行输电线路设计的过程中，应当与实际情况相结合，对线路所要经过地区的自然环境、地形地貌、气候条件等进行综合考虑，并在线路中融入合适的防雷措施，减少雷击对线路产生的负面影响，继而促进电网系统的稳定运行，为电网的发展提供技术支持和保障。

关键词：输电线路设计；线路防雷技术；运用

引言

随着我国经济的飞速发展，人们对电力的需求逐年增长，在一定程度上促进了输电线路规模的扩大。在输电线路中，很多线路都是露天安装的，容易受到自然环境的影响，特别是雷电危害，严重危害着输电线路的安全。因此，需要在输电线路设计中注重防雷技术的使用。

1防雷接地措施的重要性分析

输电线路的防雷接地措施对于线路的运行和安全有着直接的影响，因此需要根据实际的需要做好输电线路的防雷接地的工作，这样来使得电力得到高效的输送，避免输电线路因为雷电的影响而出现问题。做好防雷接地的措施也对维持电力设备安全和稳定的运行发挥着重要的作用。另外，防雷接地的措施最关键的部分是防雷，这样来保证输电线路不会犹豫雷电影响遭到破坏。输电线路在雷电的作用下一般会发生跳闸的问题，这种现象的出现也会很大程度上造成输电线路出现停电的问题，如果输电线路中安装防雷接地的设备，把这个设备和避雷线连接在一起可以有效提升线路的防雷效果。另外，防雷接地的措施能够使由于线路损坏的问题造成的人身伤害降到最低，并且还能够有效降低由于线路的损坏导致的国家的损失。有效保护了人身和财产的安全。因为部分基站所处的地理位置在高处，因此很容易遭受雷击的侵袭，所以一定要加强对输电线路的防雷接地处理，降低遭受雷击侵袭的概率，使得电力的输送更具安全性与稳定性。

2输电线路引发雷电的原因

2.1线路杆塔的高度

雷云中的电荷通过线路的杆塔与大地形成单向回路，雷云中所产生的过电压通过线路的杆塔，导致线路击穿的现象发生。由于杆塔自身具有一定的高度，相关工作人员需要知道一些影响因素：①杆塔身的电流加大，反击的电压和电流就会减少。②导线闪烁程度的大小与线路间距的不均衡有着直接关系。③相邻杆塔之间的分流会导致分流作用降低。

2.2自然环境的影响

山区地带通常是雷击较为常见的地区，由于山区地形起伏较大，森林覆盖面积较广，雨水相对较为丰富，因此，雷击现象较为频繁。面对自然环境对雷电产生的影响，在对输电线路设计的过程中应当考虑自然环境对雷电的影响，同时对自然环境中的不良因素进行综合考虑。

2.3土壤电阻率的原因

通常情况下，杆塔和接地电阻之间有着直接关系，对于高山以及岩石等地形结构相对较为复杂的地区，其土壤的电阻率对雷击现象的影响较为明显。此外，若是出现雷击塔顶的现象，由于土壤的电阻率很小，非常有可能造成反射的现象。因此，山区线路则更容易遭受雷击，而平原线路则可以通过降低接地电阻来降低遭受雷击的可能性。

3雷电对线路的危害

雷电对线路的危害表现为以下几方面：①雷电对杆塔造成伤害的过程中，通常会带有较大的电流，而这些强电流会对电线以及相关设备造成伤害，产生燃烧、炸毁等现象。且由于电流强度过强，导致设备不能够通过修复功能进行自我修复，需要通过更换装置、线路等来进行设备修复，在维修工作上带来一定的损失，同时也造成经济损失。②雷电在经过线路时会产生过电压，超出设备及线路的承受能力，也对其绝缘水平造成一定伤害，导致继电保护器跳闸，线路被切断，甚至会为人身安全带来一定的威胁，同时造成巨大的经济损失。上述内容为雷电对线路产生的负面影响，在实际情况中，应当加大防雷措施的使用力度，减少事故发生的几率，提高电网的运行效率。

4输电线路设计中线路防雷技术的运用研究

4.1输电线路设计要选择安全方位

输电线路的设计原则就是为了保证线路的正常使用，在这一过程中，如何正确选择线路的方位以确保其稳定运行，是设计工作的重中之重。通过以上分析我们了解到，自然环境是产生雷击现象的一大诱因，决定着线路的安全性，所以选择线路方位时要从这方面进行考量，线路要尽量远离山谷或是斜坡，从而减少雷击频率。另一方面，还要避免在导电环境中铺设线路，比如有些地区地下水位过高，或是该地区山矿具有通电性质，它们的阻电能力都是比较弱的，所以说具体施工过程中要尽可能地避开这类环境，提高输电线路日后使用的安全性与稳定性。

4.2科学合理的安装避雷设备

避雷设备的安装要点有三，第一是安装避雷线，第二是负角保护针，第三是可控避雷针。避雷线的优势特点十分贴合当前的防雷需求，比如它的耦合度更理想、雷击后分流作用更加有效、屏蔽能力十分出色等等，一直以来均受到了普遍的重视与使用。由于避雷线的存在，致使绝缘子的抗雷电能力有所加强，避雷线与导线产生耦合关系，同时对于提高塔杆的防雷能力也是很可观的，能够有效保证塔杆不会被强大的电流贯穿。避雷线的安装应该结合电压情况，如果输电线路电压小于等于35KV则不必安装;如果输电线路电压在110kV－220kV之间则应该安装;当电压超过220kV时建议增设双避雷线，确保其屏蔽性能是有效的。

负角保护针通常设置于塔杆的最上方，不仅能够提高塔杆的屏蔽水平，还能够降低雷电击穿带来的危害。在这种方式的作用下，负角保护针成为了雷电的“众矢之地”，绝大部分电压均坐落于此，大大减少了绕击现象产生的频率。如果是山上的塔杆，负角保护针的长度最好要小于2．6米、大于2．4米，头部要求是“向上尖”的形状。此外，可控避雷针也是上佳选择之一，一旦雷电击中塔杆，在可控避雷针的放射作用下，塔杆上部空间产生闪雷，针头部位形成了强力的磁场效应，以达到脉冲放电效果，同时也是有效减少绕击现象的关键所在。设计可控避雷针时要注意它的组成结构，如针尖、支架、接地设备等，塔杆最上方的线面用于安设避雷针，结合具体情况进行安装。

4.3自动重合闸的正确安装

对于高空输电线路来说，自动重合闸的作用是显而易见的。结合实际情况来看，自动重合闸的装置类型主要有以下几种，分别是停用装置、综合装置、三相装置以及单相装置。自动重合闸的工作流程是这样的:当输电线路发生故障，断路设备在继电保护的作用下进行跳闸，然后立刻将断点再次连接，保证输电线路可以持续运行，对于电力系统的安全稳定有着至关重要的作用。基于自动重合闸的优势特征，其实用性非常可观，要求操作人员正确使用自动重合闸，并大力开发该项装置的潜在作用。现阶段有些工作人员通过不断地分析研究，使自动重合闸在具备原有功能的基础上提高了整体性能，特别是瞬时闭合与瞬时连接之间需要等待的时间越来越短，使得工作效率大幅提升，停电概率逐渐降低。此外，自动重合闸的性价比是非常可观的，有益于输电线路的防雷工作。

结束语

雷电为常见自然灾害，其对输电线路产生的影响较大，雷击时会有过大雷电流通过线路，导致输电线路被烧毁，无法正常供电，对整个电网运行效率具有重要影响。为提高输电线路运行可靠性，需要落实有效防雷措施，来消除雷击对线路产生的影响。基于电网运行要求，收集输电线路相关数据，并对多项防雷措施进行对比，选择最佳防雷措施，来满足电力系统防雷需求，实现电网的有效保护。

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