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架空输电线路防雷技术研究申志鹏

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：申志鹏

[导读] 摘要：架空配电线路搭设的位置一般都是露天环境，所以很容易受到自然天气的影响。

        国网平顺县供电公司山西长治 047400
        摘要：架空配电线路搭设的位置一般都是露天环境，所以很容易受到自然天气的影响。雷电是架空配电线路运行过程中，将会面临到的主要危害，如果不做好相应防雷工作，必定会威胁到整个线路输配电工作的质量。因此，本篇文章在接下来的部分，将会针对于架空配电线路的防雷工作展开相应的分析描述。
        关键词：架空输电线路；防雷技术
        1输电线路雷击跳闸的危害
        在日常运行过程中，架空输电线路的安全稳定运行会受到雷击的影响，雷击也会造成绝缘子和其他电力设备的损坏，电力设备的损坏和雷击造成的跳闸故障都将给供电企业带来损失。早期的输变电工程建设过程中，预防雷击主要只考虑到绝缘子的性能要求，但是在当今时代，强调的是供电可靠性和坚强智能电网，对于输变电设备的整体的防雷保护的要求，将会更加严格，差异化的防雷措施正在越来越多的运用在输变电设备上，能够有效的预防雷击对于架空输电线路的危害。在电网系统中，架空输电线路起着输送电能的关键作用，它的安全稳定运行对于整个电力能源网起着至关重要的作用。但是架空输电线路架设在空旷的户外，线路长度漫长，很多处于易于遭受雷击的山坡等恶劣地理位置，同时也有很多处于雷暴多发区域，因此，架空输电线路经常遭受雷击事件，很容易发生雷击跳闸故障，影响供电可靠性。
        2雷击故障的主要类型
        一种为雷直击杆塔故障，由于架空输电线路的日常运行维护的需要，在长长的线路走廊中，经常会跨越低压线路、通讯线路、公路、江河、树木等，需要将杆塔建设的尽量高一些，这样有利于日常的运行稳定性和安全性。杆塔的高度比较高，又独立的耸立在荒野上，很容易遭受到雷击现象。当雷电击中杆塔，并且瞬间击穿绝缘子时，就会造成单相接地的线路跳闸故障。
        二种为雷直击导线故障，雷电绕过避雷线的屏蔽作用，击中导线，使得绝缘子发生闪络现象，引发线路跳闸故障，这种闪络故障也叫绕击闪络故障。
        三种为雷击线路周边故障，雷击过程中，击中架空输电线路周边区域时，可能造成架空输电线路形成瞬时间的感应过电压，过大的感应过电压产生极大的电荷量，击穿绝缘子，造成绝缘子闪络故障。
        3架空输电线路防雷技术
        3.1加强架空输电线路绝缘水平
        防雷和绝缘密不可分，加强绝缘不仅仅能达到避雷效果，并且还能够有效提高人们生活安全以及用电安全。在架空输电线路中可以通过增加绝缘子的数量来获得加强绝缘水平的效果，并且在架空输电线路中的接地电阻越低，那么绝缘水平效果就越加明显。即使是在不能够实现降低接地电阻的架空输电线路中，通过增加绝缘子的片数其耐雷也能够有效提升6 kA左右。一般来说，在架空输电线路中所采用的绝缘子是有机合成的绝缘子，通过大量的研究表明，有机合成的绝缘子比陶瓷以及玻璃绝缘子的性能相对差些，但是在有机合成的绝缘子中含有不击穿结构，当输电线路受到雷击后，能够有效预防雷击放电进而产生不可逆现象发生，绝缘效果非常明显。因此，在受到雷击率高以及雷击很强的地区都会运用有机合成的绝缘子，有效加强架空输电线路的绝缘水平。
        另外，可以运用新型的绝缘方式来提升架空输电线路的绝缘水平。近几年来，随着我国科技水平不断提升，在架空输电线路中运用了大量的新型绝缘方式，不平衡绝缘方式就是其中一种。不平衡绝缘方式就是以输电线路调度数据为基础，有效加强输电线路的绝缘水平，进而使得绝缘子得以改善，这种情况下就能够提高架空输电线路的耐雷水平。
        3.2合理安装避雷器及其避雷线
        在架空输电线路中，可以通过合理安装避雷器来达到防雷效果。在架空输电线路中安装避雷器，这样当输电线路遭受到雷击现象时，雷击放电就会产生分流的现象，一部分的放电电流就会通过避雷器传输到附近的塔杆中，然后通过塔杆将放电电流传输到地中，如果雷击放电量超过定值，那么避雷器就能够将放电电流分成分流，传输到附近的塔杆中。

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当雷击放电电流通过避雷器以及导线时，放电电流能够受到导线中电磁感的影响，进而使得放电电流在避雷器以及导线中产生耦合分量现象，并且避雷器的放电分流要远远超过避雷线的放电分流，而分流产生的耦合分量现象能够促使导电电位提升，这时候绝缘子的闪络电压就会大于导线与塔杆顶之间的电位，所以绝缘子就不会发生闪络现象，故而，输电线路避雷器具备非常良好的供电箱作用，而这种作用也是在输电线路中安装避雷器实现防雷的一大特点。
        避雷线是架空输电线路最为常见的防雷措施，在架空输电线中安装避雷线能够达到以下效果。其一，能够有效避免雷电直接击中相线。其次，当雷电击中塔杆顶时，能够使得雷电发电电流产生分流的现象，减少雷电发电电流流入塔杆现象。其三，能够屏蔽导线，进而有效降低导线感应电压。随着电力事业不断的发展，避雷线的效果并没有特别明显，并且在低电压输电线路中避雷线并没有起到很好的作用，所以避雷线更多的运用在高电压输电线路中。
        3.3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。
        3.4在架空输电线路中合理安装避雷针
        避雷针是架空输电电路常用的防雷措施，并且在生活中也非常的常见，那么在架空输电线路中安装避雷针一定要具备合理性，这样才能真正起到防雷效果。首先，安装侧向避雷针。在架空输电线路中的架空地线以及塔杆上安装侧向避雷针，这种情况下能有效避免雷电电流绕击在导线中。其次，在塔杆顶安装可控避雷针，在塔杆顶安装避雷针是较为传统的防雷措施，在塔杆顶安装可控避雷针，其保护范围能够有效扩大。在塔杆顶安装可控避雷针后，雷电电流就能够通过避雷针流向地面，有效减少雷击放电电力对输电线路产生的破坏影响。最后，安装架空地避雷针，安装架空地避雷针能够加强导线的屏蔽性能以及引雷作用，很大程度上能够减少雷击造成输电线路跳闸现象发生。
        4结语
        通过本文通篇的分析描述得知，科学展开架空配电线路防雷工作的分析，对于整项电力事业的稳定发展，将会产生非常重要的作用，因此，需要引起广大电力部门工作人员的广泛重视。本文主要从两个方面展开了主题分析，首先分析了雷电事故形成的原因，以及对架空配电线路所造成的损害，其次详细分析了架空配电线路所具有的防雷有效措施，相信随着电力部门工作人员的理解与把握，最终必定能够在根本上提升防雷工作开展的质量水平。
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