線路防雷技術在輸電線路設計中的應用

田海遙

摘 要：據統計在對電力系統運轉安全造成危害的故障中，雷擊的破壞性極其嚴重，而且一旦發生雷擊事故極其容易造成線路出現短路，進而導致整個電力系統的運轉出現故障。因此，對輸電線路進行設計時運用何種科學有效的防雷措施，把雷擊造成的破壞率降到最低，成為當今備受關注的關鍵問題。為保障用電的安全性和穩定性，一定要運用有效措施嚴加保護輸電線路。該文對輸電線路設計中的防雷技術進行簡要了分析。

關鍵詞：輸電線路設計 線路防雷技術 應用研究

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）05（b）-0022-02

1 輸電線路防雷設計

1.1 在線路上裝置避雷器

在輸電線路上裝置避雷器后，一旦雷電將輸電線路擊到后，雷電產生的電流將進行分流，有一部分通過塔體直接導入地下，還有一部分將借助于避雷線導入到周邊的塔桿上，當雷電流超出規定數值時，避雷器將自動在分流中發揮作用。避雷器的殘留電壓低于一半，就算雷擊產生的電流不斷增加，留存的殘壓也不會產生危害。在詳細講就是，輸電線路設置避雷線以后，在雷電擊中輸電線路后，避雷器將把一大部分的雷電流傳導到塔桿，而雷電流在途徑導線和避雷線時在強烈的電磁感應效果下出現合分量，進而導線的電位將被推高，使得塔尖頭部和導線的電位差低于絕緣子串閃絡電壓，最終發揮防雷的作用[1]。

1.2 選用合理的輸電線路路徑

因為各地域自然環境存在差異化，遭到雷擊的事故的可能性也存在諸多不同。那些屢屢遭受雷電襲擊的區域，那么，自然行業不是鋪設線路室最恰當的選用手段。所以，想選擇鋪設線路的最佳途徑，最大限度內防止此類雷擊地區。最好要避開的線路有以下幾種：

首先，被譽為“雷暴長廊”的山川峽谷區域；其次，地下埋藏著具有導體屬性的礦物或地下水位高的區域；再次，圍繞山川的潮濕低洼盆地，特別是其四周都有連綿的山脈或茂密叢林、深淺不一的水塘、大型水庫等的鐵塔周邊尤為危險；最后，發生過土地電阻率突變或突變頻率過高的區域，都具備低土質性電阻的特點，例如，地質的斷層處或溪水流經的山谷等點地。

1.3 架設耦合地線

個別狀態下無法降低接地的電阻，此刻，能夠在導線下端或四周鋪設地線，起到分流雷電流的作用，從而將絕緣子串兩頭感應的力度大大降低，還能減少反擊電壓間的分量。恰當的架設耦合地線，還能在電力遇到雷擊時迅速跳閘，確保安全[2]。

1.4 中性點非有效接地方式

據相關數據表明，在電力系統發生的事故或故障中，一半以上都是單一方式相接地。當中性點不接地系統中有單項接地發生故障時，依然將維系其三相電壓的平衡，并不影響供電的持續性，能夠給技術人員充足的時間去找到故障的發生點并及時進行修復。此方式能將流經故障點的電流進行有效供給，使電弧能夠自行熄滅、系統自動恢復正常運轉，從而降低故障點上恢復電壓的上升速度減小其電弧重燃的概率。

1.5 減小接地電阻

降低電阻方法有3種：首先，針對集中且規模小的接地網，可以運用降阻劑。直接把降阻劑鋪設在接地極的周圍，加大接地范圍，從而減少地面和鐵塔的電阻，由于降阻劑具有極佳的導電性，因此，可以倡導普遍使用這種方法；其次，建議采用爆破技術。利用爆破，造成破裂，然后通過壓力機的作用把電阻率較低的材料直接輸入進裂縫，以此提高土地的超強導電作用；第三，拉長水平接地體，由于水平接地體的長度和電感效應相輔相成，如果其長度為80 m，電阻率達到2 000，長度是55 m時，電阻率是500，所以，當其長度達到一定數值時，沖擊系數將持續保持穩定，而且不再下降。

2 防雷技術在輸電線路設計中的應用

2.1 選擇優質的輸電路徑

輸電線路特別容易受地理環境和天氣變化的制約，從而造成對其日常運作的危害。所以，在輸電線路的施工階段，一定要盡量不讓輸電線路途徑山谷、山坡等比較險峻的特殊地勢地形，從而使其能降低輸電線路遭雷擊的概率。同時，在完成輸電線路架設工作時，施工前還要嚴密勘探當地的地形和土壤特質，以避免因為地下水位高，或地表下面存在有十分豐富的導電礦物質，減少了桿塔在輸電線路與地表之間的電阻，引發雷電電壓短期內迅速提升的問題。

2.2 科學合理設置避雷裝置

（1）設置避雷線時一定要高度重視線路的規范合理化設計，尤其要充分掌握改線路的重點，能對輸電線路與桿塔中所負荷的電流進行有效降低，避免出現輸電線路被雷電擊中的事故放生。此外，還一定要遵循成本投入和經濟效益均衡的目標，只針對輸電線路中所輸送的電流電壓在大于35 kV的線路完成裝置避雷線的施工，針對輸送電流達到220 kV的輸電線路，還要為其安裝兩條甚至多條避雷線路，從而滿足對線路中電流分支的需求。同時，還要依照輸電線路所在的架設環境，對輸電線路四周的邊緣工作設備全面應用防雷技術，例如：變壓器和變電站等。這些對輸電線路存緊密相連的設備也要安設置避雷器，最大程度地加大其與地面之間的電阻額，使得整個輸電系統的防雷功效得到全面實現。

（2）運用負角保護針，完成對桿塔架設輸電線路保護。不僅要運用避雷線路外，還要根據被桿塔架設在空中的線路，還能在線路與桿塔接觸的地方設置負角保護針，其主要是作用是確保能縮小線路被擊穿的極限距離，從而有效發揮對整體線路的保護作用，最終使輸電線路能完美的屏蔽外部電流的影響，尤其是山坡、山洞等復雜地質條件下，通常能選用的裝置距離不超過3 m，再安裝在輸電線路上。

3 輸電線防雷技術的工作重點

3.1 確立管理目標并及時杜絕雷擊隱患

關于加強和改進輸電線路防雷措施方面，需要工作人員明確管理目標和重點保護范圍。對于十分復雜的線路或雷擊事故發生頻繁過高或人群較為集中的區域實現重點防雷措施保護，在安裝防雷裝置前要精準探測和分析當地環境和地質條件。防雷措施的整改屬于系統化工程，每一項環節的測定和維護都需要嚴格把關，比如：地質土壤，一定要考慮接地裝置。

3.2 規范測試方式

加強和改進防雷技術已經成為目前電力領域內高度重視的核心問題，所以，運用最先進的防雷技術是必然需求。使用電阻檢測儀器和技術這種傳統的方式已經都要被淘汰了，關于這方面的改造和對事故發生的分析都是測試方法中需要改進的關鍵內容。

3.3 采取針對性措施

很多地方出現的雷擊事故比較嚴重，而且屢屢發生，所以，根據這些地區的防雷技術重點分析輸電線路的抗雷擊性能的強弱，比如：輸電線路大跨越式、架空線路、輸電線路之間的大檔距或大高差等問題，針對以上特點制定詳實可行的防雷技術方案，加強對頻發地區的防雷設定管理。

3.4 技術要求統一

針對高土壤和大跨越式的輸電線路的防雷設置，要強化技術方法的運用。隔壁區域大跨越式桿高超過40 m與接地電阻之間出現的問題，對防雷保護不利，所以，要改進接地線長度和接地線根數以及接地線延伸等方式，從而降低塔桿的接地電阻。

4 結語

輸電線路的設計在整個國家電網的結構中占據非常重要的位置，因此，在進行線路鋪設時一定要整體考慮各種細節問題，在鋪設輸電線路時一定要結合當地的地理環境，科學合理地運用領先的防雷技術，確保合理、科學、有效的輸電線路設計。

參考文獻

[1] 李立國.淺談風電場10kV集電線路防雷保護[J].現代國企研究，2015（20）：184.

[2] 張金華.淺析加強輸電線路電網建設技術的措施[J].城市電網，2013（1）.