输电线路设计与运行中的防雷措施
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摘要：线路防雷工作是线路工作中非常重要的一部分，输电线路遭受雷击闪络而跳闸的相关因素较多，生产运行单位应认真总结、统计、分析雷害故障原因及防雷措施的应用效果，结合线路历年运行经验和沿线地形、地貌、地质、地势，在逐步摸清或划定雷电易击点杆塔和多雷区段区域的基础上，因地制宜采取综合措施来减少雷击闪络的跳闸，并进行经济技术比较，为电网的安全可靠运行打下良好的基础。同时，建议设计单位在设计新线路时，适当结合线路所经地段历年的雷电活动频率、地形地貌特征等有针对性的进行设计，如采用负保护角的杆塔，在允许的条件下尽量避开易遭雷击区，采取差异化设计等，这样能从源头上提高线路的耐雷水平。
关键词：输电线路；防雷；雷击；避雷；电压
中图分类号：TL75文献标识码： A
1、引言
输电线路雷害事故引起的跳闸，不但影响电力系统的正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，而且由于输电线路上的恶落雷，雷电波还会沿线路侵入变电所。而在电力系统中，线路的绝缘最强，变电所次之，发电机最弱，若发电厂、变电所的设备保护不完善，往往会引起其设备绝缘损坏，影响安全供电。由此可见，输电线路的防雷是减少电力系统雷害事故及其所引起电量损失的关键。做好输电线路的防雷设计工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电所，发电厂安全运行得到保障。
2.1安装合适的避雷器
当输电线路遭到雷击时就会发生线路跳闸事故，这样就会导致该地区的供电受到影响，进而影响当地居民的生产和生活。所以在进行输电线路的避雷时应该安装相应的避雷器来抵御雷击事故。尤其是在雷击频繁的地区，更应该采取必要的措施来降低雷击带来的经济损失。在进行避雷线路的设计时可以将避雷针放置到高压输电线路上，这样当雷击产生时，避雷针就可以将设备受到的电流传输到地下，从而起到对输电线路的保护作用。除此之外，当避雷器 电压低于塔杆和导线电位差时，避雷器就可以将电压自动分流，避免出现绝缘子闪络的现象。
2.2 采用负角或降低外边相避雷线的保护角
传统的线路防雷设计中，只需要根据设计的规定要求，杆塔只要满足避雷线保护角的要求就可以了，这就把外在的影响因素没有考虑进去，如山坡对防雷保护角的影响，使得杆塔防雷保护角满足不了防雷设计的实际需要，线路的闪络次数大幅增加，电网的安全运行受到很大的影响。由于山区输电线路主要是受到绕击雷的影响，因此在线路防雷保护角的设计时，建议用有效屏蔽角公式进行计算，对杆塔的有效保护角进行校验，这样在设计的时候就可以针对保护角的偏大等问题采取有效的措施进行预防，降低雷电绕击危害的概率。
2.3在输电线路中铺设相应的避雷线能够起到很好的避雷效果，避雷线可以避免雷击带来的损失。当输电线路遭受雷击时，它可以将雷电转移到旁边的避雷线上，然后再将雷击电流通过塔杆以及接地设备传输到地面，从而降低了输电线路遭受雷击的概率。但是，在导线上部铺设避雷线时应该将避雷线直接接地，这样当雷击输电线路时，电流就可以直接通过避雷线传播到地下。在进行避雷线铺设时还应该考虑到当地自然环境以及发生雷电的天数，如果雷电发生的概率较大，在该地区最好采用双避雷线的铺设手段，这样能够有效地隔离雷电。在进行设备的铺设时还应该控制好避雷角的大小，避雷角度越小越有利与线路的保护。
2.4做好相应的设备管理
要想增强输电线路的避雷功能，除了要应用专门的避雷设备还应该加强对输电线路的管理。在建立完善的防雷技术规范和管理制度时首先应该对施工现场的自然环境进行相应的考察，搜集和整理当地雷电发生的概率。其次要建立相应的管理制度，规范设计和施工人员的行为，提高避雷设施的建设质量，真正做好输电线路的防雷措施。第三，要不断完善防雷技术，强化防雷手段，在进行设计时要有针对性、可靠性从而来保证输电线路的安全，保证人们的正常生产和生活。第四，要加强对施工人员和相关设计人员的培训，提高他们的专业素质，在进行设备铺设时能够针对问题采取合理的手段应对雷电问题。最后还应该做好工程的验收准备，在进行验收时严把质量关，降低因质量问题而带来的不必要的损失。
2.5采用不平衡绝缘方式，加强绝缘。一般在山区地段或者是大跨越高杆塔及进线段的雷电活动比较强烈，因此应该在这些地方或部位增加绝缘子片数。主要原因是这些地方受地形因素的影响和有效高度的增加，受到雷击的概率比较大，而且塔顶的电位较高，感应到的过电压也比较大，常常受绕击雷的影响，在这些地方或部位增加绝缘子片数量，可以有效的增加避雷线与导线之间的距离，这样绝缘就会大大增强。一般增加绝缘子片数按照以下规定：如果有地线杆塔全高超过了40米，应该每增加10米就安装一个绝缘子。现阶段，同杆塔架设双回线路的设计不断增加，对于防雷技术也有了更高的要求，主要是针对双回路线路的防雷措施，目前，主要采用不平衡绝缘的方式解决雷击时候的跳闸问题。这种方式的工作原理主要根据双回路线路中的绝缘子片数的不同，在遇到雷击影响时，首先是绝缘子片数少的一边出现闪络，闪络的线路起到的作用是避雷线的作用，那么另一回路导线的耦合作用就增加，其耐雷击的水平也大大的提高，使得该线路不会发生闪络，这样供电就可以持续进行。
3、输电线路运行中的防雷措施
科学、合理以及有效的对输电线路安全运行进行防雷保护，不但可以提升输电线路的自动化水平，而且对输电线路及时、可靠的供电有重要的意义。
3.1 输电线路应架设耦合地线
输电线路架设耦合地线即架空地线。如果在输电线路的正常运行过程中发现易击区域，采取的措施就是在易击区域的导线周围以外的区域架空地线，使输电线路遭受雷击时将雷电流进行耦合或者是分流，极大的减少对杆塔的耐压，进而提升对输电线路的防雷需求。
3.2 输电线路应该安装自动重合闸设备
一般来说，雷击的时间是非常短的，输电线路遭受雷击导致跳闸所形成的闪络性故障会自动消失，相反不会导致长期性的故障。所以为了供电的可靠性，输电线路在设计时应将线路自动重合闸和线路继电保护联系起来，即使是遭受雷电发生跳闸事故，自动重合闸会自动的恢复线路供电，进一步提升了输电线路的可靠性。
3.3 输电线路设计时应该架空避雷针
在输电线路的架设时，为了避免雷电破坏输电线路的安全、稳定的运行，整个输电线路在架设时都应用避雷线，不但能有效的避免直击雷，而且还能够对雷电流进行分流，极大的降低了雷电流进入大地的电流值，同时减少了杆塔接地处的电流值，避免了出现雷电反击事故。
3.4 输电线路应该减少杆塔接地电阻以及安装可控放电避雷针
在输电线路中针对反击雷，应该减少杆塔接地电阻以便提升输电线路的耐压能力，减少输电线路跳闸事故的发生。而为了减少雷电绕击，就需要增大输电线路的保护角，从而扩大了雷电的防护区域，减少了输电线路发生绕击的次数，对输电线路的全面防雷维护有积极的作用。
4、结语
近几年来，输电线路的雷击事件发生较为频繁，由于雷击所造成的断线，短路、开关跳闸等事故严重影响着供电系统的安全运行，目前对于架空输电线路最重要的任务就是防范雷电灾害的发生，因此我们需要在深入研究的基础上，对于雷击时系统的薄弱环节及过电压等原因进行细致的分析，从而找出最好的防范雷击的安全措施，以保证电网的稳定运行。
参考文献：
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