论输电线路综合防雷优化的设计

徐小明

摘要：输电线路能否正常运行受到很多因素的影响，包括外界环境以及天气状况的制约。例如，在自然界最为常见的现象之一就是雷电，在雷雨多发的夏季，就会由于雷击事故造成输电线路的运行瘫痪，影响电网的正常运行的可靠性，同时影响人们正常的生产生活。笔者结合自身工作经验，对输电线路综合防雷优化设计进行了分析，并分析了防雷设计的优劣对输电线路的影响等，意在保证输电线路的安全、可靠运行。

关键词：输电线路；防雷设计；雷击故障；优化

1雷击事故导致输电线路故障的原因分析

输电线路搭建的地理位置及环境往往较为复杂，多数位于山区或无人地区，有着复杂的自然环境，输电线路涉及范围广，距离大，又多位于雷击事故频发的重灾区，相比之下更容易发生线路跳闸，进而影响正常供电等问题。因此，必须重视输电线路的防雷设计，准确、及时的掌握输电线路雷击故障的原因，并采取相应的解决措施，以保证输电线路的安全、稳定运营。

输电线路遭受雷击后发生故障的原因具体分析来说就是因为：雷云中带有很多的电荷成分，多数时候会出现在数显线路上空，通过地面的共同作用，雷云就会导致相对强大的电场的形成。一旦雷云在输电线路杆塔上空经过，由于杆塔高度相对较高，进而就会较容易造成空气绝缘受到损坏，为雷电向地面放电提供了一定的途径。自此，通过输电线路杆塔，电流就会以电流行波的形式放电，同时还会以电压行波的方式沿着导线散播。但是，由此而产生的强大电流通过接地电子排除。雷击过电压会对绝缘子产生一定的破坏影响。当绝缘子的闪络电压低于雷击电流的电压，架空输电线路就会出现绝缘闪络事故，进而就会形成工频电弧，输电线路的系统保护就会发挥作用，通过电压以及电流互感器等的信号，最终致使输电线路跳闸故障的发生。

由本文可知，输电线路综合防雷设计的主要目的和重点就在于：降低雷击事故的发生率；在无法避免雷击事故的状况下，尽量将雷击电压降低至外绝缘可承受的范围内。通过长期的经验总结和实践分析，掌握和了解雷击频发地带以及杆塔和雷击事故给输电线路供电系统带来的破坏和损失，进而达到输电线路综合防雷设计的目的。输电线路综合防雷优化设计工作相对复杂而又艰苦，亟待技术人员等各方面人员共同努力和协作，为输电线路的耐雷水平的提高作出贡献，进而为电网供电的安全可靠运行提供一定的保障。

2输电线路的综合防雷优化设计措施

总结起来，输电线路的综合防雷优化设计措施主要包括铺设避雷线、应用避雷器、提升输电线路绝缘性能、强化降阻手段、做好线路运输管理等几方面工作，具体分析如下：

2.1铺设避雷线

在输电线路上，铺设避雷线可以避免雷击向绝缘子放电，将雷电转移到避雷线上，进而有效减少了输电线路遭受雷击的几率，引导电流通过杆塔以及接地设备传到地面。同时还应注意的是，到导线上方铺设避雷线，直接接地。雷云经过避雷线放电，通过避雷线，电流可以散播在地下。如果是 输电线路，或以上，需全线铺设避雷线。对于雷击多发地区，双避雷线的铺设是必要手段，可以有效地隔离雷电，使其无法与导线直接接触。同时，要想获取更好的线路保护效果可尽量控制避雷角，避雷角越小，对线路保护越有利。

2.2避雷器及避雷针的合理应用

输电线路遭受雷击会发生线路跳闸故障，在相对频繁发生跳闸故障的地区，可选择使用避雷器抵御雷击事故。将避雷器设置在高压输电线路上对于防雷以及保护输电线路的正常运行有着无可取代的作用。一旦出现避雷器电压低于杆塔以及导线电位差的状况，避雷器可自动分流，不会出现绝缘子闪络的问题。当前，我国的部分地方已经开始应用和推广避雷器，通过不断的实践和经验总结，避雷器的运行效果较为良好。但同时又因为避雷器的安装成本太高，因此，要根据具体情况具体分析是否需要安装避雷器，尽量避免不必要的浪费。此外，还能够有效避免雷击以及输电线路故障的办法是选择应用氧化锌避雷器来抑制感应雷过电压。

同其他相对普通的避雷器相比，氧化锌避雷器性能好、质量好，对输电线路的保护来说，可减少由于雷击对输电线路造成的破坏。对于雷击断线这一问题，其解决办法就是在绝缘子的部分绝缘层增置防弧金具，使雷击过电压仅限于绝缘子铁脚与防弧金具间引起闪络，工频短路电弧的弧根也只能在防弧金具上燃烧，进而起到保护导线的作用。

安装特殊避雷针。防绕击避雷针，在避雷线上加装多组防绕击避雷针、减小避雷线对导线的保护角，防止雷电绕击导线。

头部均压避雷针多层短针散流集中接地装置。

2.3优化和提升输电线路的绝缘性能

输电线路的绝缘水平一定程度上影响和制约着其耐雷能力。所以，要想使得输电线路的耐雷能力得到提升，首先应做的是将输电线路的绝缘强度维持在可控制范围内。类别不同的绝缘子的性能以及质量问题是设计高压输电线路时首要考虑的问题。自洁性能较好的绝缘子材料能够帮助提升输电线路的防雷水平。此外，扩大接地体的铺设范围一定程度上也能够加大电流在地面的泄放面积。例如，我们可以在建筑物周边等距离铺设铜管，再将铜管焊接，这也是增强输电线路的绝缘水平的有效措施。

2.4强化降阻手段，提升线路的耐雷水平

在我国，不同的地区杆塔的土壤电阻率各有不同。提高输电线路的耐雷水平的办法另一个办法就是降低杆塔的接地电阻，该办法安全、可靠。相对于土壤电阻率较高的地区，有很多降低杆塔的接地电阻的方法和手段，其中就包括了提高杆塔的埋设深度或是延长接地极的使用等等。都不同程度地将雷击造成的损失减到最低，保证电网系统供电的正常运行。

2.5做好线路运输管理工作

线路运输管理需要从具体情况出发，建立完善的防雷技术体系和管理制度。在着手进行设计的前期：需对输电线路铺设环境以及地质条件进行充分的掌握和了解；还应整理和搜集相关的雷害情况统计分析資料。要做好输电线路的管理工作，要做到具体问题具体分析，以实际情况为依托，不断完善和提升防雷技术，强化防雷手段。

做好防雷工作的关键在于要深入现场，设计要有针对性、有效性、可靠性。只有做好输电线路的保护措施，才能为电网的安全、可靠运行提供保障，保证人们的正常的生产生活有序进行。此外，在选择设计输电线路的防雷措施的同时，也必须进行雷点活动情况的收集，包括系统的中性点接地方式以及输电线路的绝缘情况，是否有自动重合闸或备用的自投装置等各项条件的考虑。对于新投产的输电线路，要做好验收工作。

最后，需要知道的是任何的防雷措施和设施都不是一劳永逸的，要经过不断的完善和改进，勤于维护，有规律的进行检修，才能充分发挥其防雷的作用。同时，对输电线路所遭受的雷击资料和防雷措施的实际效果也要充分记录，建立完整而详实的原始资料，以便为今后线路防雷措施的完善提供依据，也方便为将来新建工程的防雷设计提供一定的依据和有价值的参考。

3结束语

总而言之，在输电线路的运行作业中故障多发，相关的技术人员需要做好对故障发生原因的分析和总结，积极的推广应用新技术、新设备、减少故障的发生、尽量做到零故障、零隐患，同时也要做到及时的防护，防患的措施，更好的为社会和经济的健康发展以及人们生产生活的正常有序进行提供相应的保障。

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