杨晓柬 马骉 朱孝岩
新疆阿勒泰市北屯镇西北路老火电厂（检修公司） 新疆阿勒泰市 836099
摘要：近年来，电力行业发展迅速，高压输电线路防雷工作的重要性随着输送电压的高压化而日益突显，文章在对高压输电线路防雷过程中存在的弱点分析的基础上，归总了不同电压等级输电线路的差异化防雷措施，提出了日常运维中对防雷设施的巡检事项。各电压等级输电线路的差异化防雷，对降低高压输电线路雷击事故发生率，确保高压输电线路供输电正常运行具有重要理论指导意义。
关键词：供电输电；线路；防雷问题
引言
近些年我国经济迅速发展，人民生活水平日益提高，然而社会的发展离不开能源的消耗。电能作为重要的二次能源，在国民生活中占有举足轻重的地位。输电线路作为电能传输的通道，是电力系统的重要组成部分，然而也是电力系统最薄弱的环节。由于输电线路分布区域广，绝大多数处于室外，经常处于大风、暴雨、雷电以及各种不确定因素的环境下，从而给电力系统的运行造成威胁。雷电作为常见的自然现象，是导致输电线路出现故障的重要因素。由于雷击引起输电线路的过电压可达到几百万伏，这一过电压也称为外部过电压或者大气过电压，如果这一大气过电压在系统内传播，就会给系统中的电气设备的绝缘带来极大威胁。加强防雷接地设计和设备维护，可以减少或防止此类问题的发生。
1输电线路防雷原理的探究
①合理选择路径，雷电对线路的主要影响因素包括线路附近区域的地理位置、地貌、天气情况、雷暴日等，这些因素会对电线的工作环境造成影响。因此，在进行防雷设计之前，需要先调查清楚当前地区的实际情况，然后对收集到的气象资料进行分析，尽量避开山谷、密林、河流、山峰等雷电多发区域，降低雷击现象的发生频率。②防雷措施，我国市面上使用的防雷措施主要为几种，分别为架设避雷线、降低杆塔接地电阻、安装避雷设备、加强线路绝缘以及装设耦合地线，这些措施可以提高线路的绝缘等级或者增强雷电流泄流效果，提升线路的避雷效果。当设计人员确定了线路路径之后，其需要使用防雷措施降低电磁场、强电流、热效应的危害，利用接地线将电流引导进地面中，避免输电线路损坏。防雷设施的设计与雷击强度、电流峰值以及整定电流相关，也受到电阻、避雷线等设备参数的影响。③安装继电保护装置，继电保护装置可以对线路进行有效保护，能够将雷击的影响范围进行合理控制，从而达到减小停电范围的效果。自动重合闸的合理选用，有助于线路在遭受雷击跳闸后迅速恢复。由于线路绝缘具有恢复功能，大多数雷击造成的冲击闪络和工频电弧在线路跳闸后迅速去电离，线路绝缘不会发生永久性损坏和劣化，自动重合闸效果很好。
2供电输电中的线路防雷问题分析
2.1防雷击防护措施
避雷线作为高压和超高压输电线路最基本的防雷措施，其主要目的是防止雷电直击于导线，对导线产生屏蔽作用，降低导线上产生的感应过电压。避雷线架设一般主要涉及110kV及以上电压等级的输电线路。架设的避雷线对输电线的防雷作用很大程度取决于保护角的设定范围，在500kV及以上的超高压线路中保护角一般应小于15°，特定地区如高山区域等则需要保护角为负值，而在330kV以下电压等级线路中保护角则应设定在20°-30°之间。此外，对于500kV以上线路架设避雷线时应充分考虑防止雷电绕击的发生，可通过屏蔽角计算来确定最佳避雷线保护角。避雷针作为接引雷电的装置，一般与避雷线联合使用，以形成对输电线路有威胁的雷电的接引、疏导、释放，进而保护线路免遭雷击危害。对于220kV线路，避雷针是必备的防雷设施，通常在输电线路的杆塔挂靠点处侧向安装2个避雷针，其与杆塔约成45°夹角。对于避雷针接引雷电瞬间形成的雷电屏蔽效应，采用一般的防雷措施可起的作用较小，但与消雷器联合使用可以很好地解决这一问题。
2.2采用合适的防雷接地装置
接地电阻是防雷措施中一个重要的参数，在防雷设计中具有重要意义。各种防雷设备要配备合适的接地装置才能达到降低过电压的目的，所以接地装置在防防雷中尤为关键。防雷接地是一种常见的接地装置，使接地电阻减小则可以增加输电线路的耐雷水平。如果接地电阻阻值过大，线路遭受雷电袭击时，杆塔顶端的电位将会随接地电阻值的增大而升高。过高的电位将使绝缘子发生击穿现象，导致线路出现故障；反之降低线路接地电阻则将降低杆塔顶端电位，对输电线路绝缘有一定的好处。输电线路大多处于室外有着错综复杂的地理环境，受环境的影响使得接地电阻大不相同。所以不同的环境与不同的接地体相对应，通过导线将接地体与避雷线相连接，埋藏在大地中的接地体大多采用扁形或圆形钢；由于有些环境中岩石的土壤电阻率较高，为了减小接地电阻有时需要加大接地体的尺寸。在高电压等级输电线路当中可采用增大接地网面积，接地网的电容与其面积成正比，电容值越大对应的电阻值将会越小；增加垂直接地体同样是利用电容增加的原理降低基地电阻。
2.3使杆塔接地电阻降低
在架空输电线路防雷措施中，降低塔杆接地电阻是非常有效防雷措施，并且是非常经济的防雷手段。在架空输电线路中降低接地电阻有以下几种方式。①在架空输电线路中要充分的利用架空输电线路的自然接地。那么在接地施工过程中，要充分并且有效的运用混凝土结构中的钢筋骨架以及金属结构物等自然接地体，这种情况下是降低接地电阻的有效方式。②引进接地装置设施。可以在塔杆所在位置以及架空输电线路附近有水平敷设的位置上引进接地装置设施。并且由于引进接地装置设施的经济费用较低，不仅仅能够达到降低接地电阻的效果还能够使得冲击接地电阻降低，获得有效防雷作用。③土壤电阻率的改善。土壤电阻率与接地体的接地电子紧密相关，故而可以将接地体四周的土壤电阻率加以改善，进而使得接地电阻降低，达到防雷效果。首先，可以运用换土的方式改善土壤电阻率。简单来说，就是将接地体四周电阻率高的土壤运用电阻率低的土壤替换，进而使得接地电阻降低。这种方式虽然十分有效，但是施工工作量大，费用高。在运用换土法降低接地电阻时一定要保证电阻率降低、性能稳定以及腐蚀几率小的特点。
2.4提高线路绝缘强度
输电线路的绝缘水平主要取决于绝缘子，在过电压下，如果绝缘子的绝缘强度不够，则会发生闪络，从而导致线路故障。所以适当增加绝缘子的个数、增加每一串绝缘子的表面积、增加绝缘子的爬电距离等方法可以有效提高闪络电压的大小，提高线路的耐雷水平。悬垂式绝缘子串对地杂散电容大于对导线杂散电容，导致绝缘子串上的电压呈现U型分布，其中对导线侧的电压最高，对地侧的电压次之，中间的电压最低。一般采用分裂导线或者加装均压环来使电位分布均匀。
结语
综上所述，防雷技术与设备的应用可以保护输电线路不受到雷电的危害。经过上述内容可知，输电线路被雷击的概率与周边的环境、天气、地形等因素有关，因此需要工作人员根据输电线路的结构特点进行安装设计，合理运用防雷原理保护线路，减少线路的受到雷击的概率。为保证电能质量，提高供电可靠性，电力企业必须掌握更加先进和完善的技术，综合应用上述防雷技术，做好电力系统绝缘配合。此外，输电线路防雷应作为线路日常巡检的工作重点，对防雷措施的有效性、可靠性进行定期检视维护，从问题根源上做好高压输电线路的防雷工作。
参考文献
［1］黄焰．探讨输电线路的差异化防雷机理［J］．民营科技，2016(8):46．
［2］黄伟忠．高压输电线路综合防雷措施的研究与应用［J］．电工文摘，2017(1):7－10．
［3］拓新路，杨博．特高压输电线路防雷技术探讨［J］．电工文摘，2017(6):55－57．