输电线路防雷设计要点分析

摘 要：近年来社会快速发展过程中对电能的需求量不断增加，因此保证输电系统安全、稳定的运行至关重要。输电线路作为电力系统的重要组成部分，其运行的安全性直接关系到电网稳定的运行。输电线路长期处于野外的环境下运行，极易受到雷击的危害。因此需要做好输电线路防雷工作，有效的避免雷击事故的发生，保证输电线路运行的稳定性。文中分析了雷电对输电线路造成的危害，并进一步输电线路防雷设计要点进行了具体的阐述。

关键词：输电线路；雷电；防雷设计；避雷线；避雷器；重合闸

在夏季来临时，雷电活动也会越来越频繁，这也给输电线路运行的安全性带来了较大的影响，由于雷击导致的线路跳闸事故增多，对电力系统安全运行带来了较大的影响。输电线路受到雷击时通常会导致跳闸事故发生，同时雷电流还会沿着线路侵入到变电所，对变电设备带来不同程度的损害，严重危及电网运行的安全。因此需要针对雷电可能会对输电线路带来的危害进行分析，从而做好输电线路防雷设计，提高输电线路防雷的水平，保证电力系统安全的运行。

1 雷电对输电线路造成的危害

当前输电线路发生故障其中一个非常重要的因素即是雷击，在雷击作用下，高压输电线路会瞬间产生巨大的磁场效应和热电效应，特别是处于空旷地区的高压输电线路在雷击发生时，会在严重的电压危害产生。而且在当前电力调度系统中，所使用的大部分电子设备都具有较高的集成度，对于雷电电磁脉冲会有强烈的反应，一旦雷击事故发生，输电线路会则在瞬间形成过电压磁波，并经由线路进入到变电站内，从而导致部分敏感电子器件被损坏，同时监控系统和供电系统部分装置还会发生误动作，从而导致跳闸事故发生，影响电力系统正常的运行。

在雷击事故发生时，输电线路会在较大的过电压产生，从而对线路带来致命性的伤害。即使对于110kV以上的输电线路，雷击也是线路故障发生的重要因素之一，无论是绕击还是反击形式的直击雷发生时，还会影响线路运行的安全。通常情况下，绕击直击雷多发生在山区地区，而反击直击雷则多发生在平原及丘陵地区的线路上，这就需要在输电线路进行设计时，要针对不同区域的特点，来采取切实可行的防雷技术措施，提高输电线路的防雷效果。对于绕击直击雷发生率较高的山区线路，通常会选择防雷走廊，通过减小避雷线保护角的方式来提高输电线路的绝缘性能。但对于反击直击雷高发区域，通常会采取降低电阻珠措施来起到有效的防雷作用。

2 输电线路防雷设计要点

防雷设计一直作为输电线路设计的关键环节，在具体设计过程中，需要针对线路的实际情况，对线路雷电活动频率和强度进行充分考虑，从而采取切实可行的防雷措施，有效的提高输电线路防雷的水平。

2.1 合理选择输电线路路径

雷击多发区与地形、地质及气候状况等具有密切的关系，这就需要在进行输电线路设计时需要有效的避开雷击高发区，以下几种类型的地段在设计时要尽量避开。对于地下水位较高及含有导电性矿藏的地区、土质电阻率低及土质电阻率易发生骤变的地区、不同类型地貌的地区及山坡断层带和交接地带等、顺风的河谷地区及山区的风口、周围都是山丘的湿润盆地、植被覆盖及土质较好的山丘顶部和向阳面区域等，对于这些地区在进行输电线路路径设计时尽量避开。

2.2 搭设避雷线

在当前输电线路防雷措施中，避雷线使用频率较高，其不仅具有较高的防雷效率，而且具有分流、耦合及屏蔽等作用。利用避雷线能够有效的减少铁塔的雷电流，降低塔顶的电位，从而有效的减轻雷击所带来的破坏性影响。利用耦合导线能够有效的降低输电线路中绝缘子电压，而屏蔽作用能够做某有效的对雷击发生后产生感应过电压起到一定的削弱作用。对于避雷线的选择，需要根据输电线路的电压等级来选择适宜的避雷线，以此来有效的提高线路的避雷效果。同时每个铁塔区的避雷线都需要进行接地，而且两个避雷线之间还需要设置一个间隙，以此来提高避雷线的保护能力。

2.3 安装线路避雷器

避雷器作为在避雷线上设置的防雷设备，能够有效的防止绝缘导线上出现过电压。在雷击发生时，一旦过电压较大时，则避雷器会利用低阻搞通路来将雷电流泄入地面，使输电线路电压保持在安全的范围内。在安设避雷器时，可选择如下类型的铁塔：环境恶劣的山区线路中的铁塔、跨越大的铁塔、水电站和升压站等出口线路处接地电阻较大的铁塔、出现过闪络的铁塔等。

2.4 架设耦合地线

在输电线路防雷工作中，当采用措施无法对接地电阻降低时，则需要进行耦合地线的架设。通常情况下会在导线的周围或是导线的下方来敷设一条底线，起到分流雷电流的重要作用，有效的对绝缘子串两端的感应程序进行降低，从而起到减少反击电压间的分量，确保雷击发生时电力系统跳闸率的有效降低。

2.5 降低铁塔接地电阻

为了能够有效的实现降压的功能，需要对塔脚电阻和避雷线进行合理匹配。对于40kV～65kV之间的输电线路则不需要设置避雷线，这就需要采取有效的铁塔接地措施，从而有效的降低铁塔接地电阻。

（1）利用接地电阻降阻来对一些规模较小且集中的接地网进行降阻。可以将降阻剂铺设在接地极的四周，有效的增加接地面积，从而实现降低铁塔与地面之间电阻的作用。采用降阻剂来降低接地电阻的方法具有较好的导电性，可以大范围的推广使用。

（2）爆破接地技术。这种技术主要是利用爆破所制造的破裂，然后利用压力机的将电阻率较低的材料导入到裂缝中，有效的提高土壤的导电性能。

（3）由于电感效应与水平接地体的长度呈现正比的关系，因此可以通过加大水平接地体的长度，以此来实现铁塔接地电阻的降低。

2.6 安装自动重合闸装置

在雷击发生时，电力系统会出现自我保护反应，即发生自动跳闸，通常情况下，自动跳闸后，部分故障会自动消除。因此需要在输电线路上安装自动重合闸装置，而且当前自动重合闸装置在不同线路上成功率也较高，已成为当前输电线路上非常重要的防雷措施。自动重合闸装置对于不同等级的电压线路也具有非常好的效果，因此在输电线路防雷工作中，需要做好自动重合闸装置的安装，确保雷击发生时充分发挥自我保护作用。

3 结束语

输电线路作为电力系统非常重要的组成部分，起着输送电能的重要作用。一旦输电线路受到雷击作用，则会影响线路正常的运行，因此在输电线路设计时就需要做好线路防雷工作。不仅需要掌握线路所处区域的特点，而且要对雷电参数和规律进行掌握，加强与气象部门的沟通和联系，从而采取切实可行的防雷技术来有效提高输电线路防雷的水平，保证输电线路运行的安全性和可靠性，为电力系统安全、稳定的运行奠定良好的基础。

参考文献

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