输电线路设计中线路防雷技术的运用

输电线路设计中线路防雷技术的运用

朱雄鹰

国网湖北省电力有限公司通山县供电公司  湖北   通山   437600

摘要：输电线路运行时，雷击安全事故经常出现。一旦发生雷击，不但会损害供电系统，也会对老百姓人身安全造成威胁。本文主要介绍了电力输电线路运行维护与故障排除的意义，对于输电线路设计问题进行研究，给出了输电线路的预防措施，以供同行业工作人员进行参考。

关键词：输电线路设计；防雷技术

引言

输电线路的稳定是保证民众用电安全的前提条件，在电网规模扩大的当下，工作人员理应重视对输电线路安全的维护。在输电线路运行中，雷击故障是最常见的故障类型，所以在线路安全保障中，如何做好输电线路的防雷设计成为非常重要且关键的一环。

1电力输电线路运行维护与故障排除的意义

倘若电力输电线路出现故障，会对电力传输效果和电力系统运行造成直接影响。相关工作人员须采用科学有效的手段，做好电力输电线路运行维护与故障排除工作，确保电力输送安全、稳定，从而提升电力企业的经济、社会效益。目前，会对电力输电线路造成直接影响的因素包括但不限于人为因素、气候因素、地理位置因素等。在进行电力输电线路运行维护与故障排除时，相关工作人员需结合实际情况，采用科学可行的措施避免输电线路发生故障，为电力系统的正常运行和人民群众的生命财产安全提供保障。

2线路设计中的防雷设计

防雷设计是电力系统设计中的重要保护策略，能够在很大程度上保障电网能够在恶劣条件下正常运行。避雷线的架设，是架空高压输电线路最为有效的防雷措施，其主要价值体现，在于能够防止雷电直击导线，减少雷电流流经杆塔的频率。在这种情况下，能够降低塔顶电位与导线耦合的作用，从而降低线路中绝缘子串的电压，另外还能够对导线产生屏蔽作用，以此降低导线的感应过电压。一般情况下，架空高压输电线路中电压越高，避雷线的布置实施效果越好，避雷线在整体造价中的占据比例也越低，有效节约了成本。另一方面，降低杆塔的接地电阻，也能有效提高架空高压输电线路的耐雷能力，接地电阻阻值也是影响杆顶电位高低最为重要的因素之一。

3输电线路设计现状

3.1电磁环境污染问题

随着城市建设规模与速度的不断增加，为了有效加强电网负载输送能力，实现电力传输效率的最大化，一些高压变电站的建设，往往会在市区人口密度较为密集的区域进行。因为输电线路规模较大，输电线路下方必然会拥有大量聚集人口，输电线路的运行过程中，所产生的电子辐射也必然会对周围群众与环境造成一定影响。因此，输电线路的设计施工过程中，需要格外注意电磁污染问题，最大程度的减少电磁污染。

3.2输电运行输电线路的设计不全面

电网运行过程中的安全性与稳定性，是设计人员的首要关注重点，应确保输电线路在各种自然灾害下也能够安稳运行。随着分布式计算机技术与高级传感技术等现代化技术的研发，与电力运输以及分配网络相结合，电网运行的先进化、智能化已经是未来的主要发展趋势。

3.3地理环境

地理环境对电力工程输电线路的正常运行有着重要影响，地理环境中存在雷击问题，会对输电线路的正常运行产生巨大影响。因此，在对电力工程输电线路进行优化设计时，要分析相应的地理环境。例如，针对山区中的雷电高发区域，要重点设计输电线路的防雷能力。山区地理环境十分复杂，天气变化较大，再加上涉及许多生态保护区，需要综合考虑线路的路径、导线和杆塔选择等方面的设计。

2.4杆塔高度

杆塔是电力工程输电线路建设中的重要内容。杆塔相对周围物体较高，在遇到雷雨天气时会出现过电压问题，极易受到雷电的侵扰。在进行杆塔时，要合理设计杆塔的高度，进行防雷间隙校核，从而实现对输电线路杆塔电流和电感应问题的有效调整，避免出现问题。

4输电线路设计中线路防雷技术的运用优化

4.1进线段防护措施

进线段一般指输电线路周边2000m以内的线路。进线区间设定避雷器，能有效抑止雷电波所引起的峰值电流，为网站内部设备及线路给予安全防范措施。假如雷击入侵波很大，避雷器将难以承受，毁坏校园内机器设备。因而，输电线路入线区间也应当合理布局避雷器。一般来说，输电线路的绝缘电阻和防雷水准因种类而不同，所需要的避雷器机器设备也不尽相同。不但要科学组装避雷器，而且要限定雷击入侵波。线路杆塔布局中，接地线电阻应参考标准。与土壤层的大规模触碰，能够进一步降低雷电流回路过程中产生的电阻器。在设计避雷器的过程当中，还需要考虑其种类。根据提升避雷器原材料，可以更好的融入雷击自然环境。避雷器的特点受气温和土壤危害。因而，在规划避雷器的过程当中，应该注意多种要素，科学整体规划怎样为进线区间给予高效的防雷保护，灵活运用对其网站内部电器设备的缓冲作用。

4.2减小杆塔工频接地电阻

避雷带杆塔接地网立即连接离心风机和电力变压器的接地网，杆塔接地网的接地线电阻与离心风机和电力变压器的接地线电阻同样，皆在4Ω之内，十分有益于杆塔的防雷水准。杆塔接地线电阻不一样、复合绝缘子总数不相同，具体防雷水准也不尽相同。杆塔接地线电阻的持续扩大，其防雷水准明显下降。风力发电场电力线路线路整箱杆塔的防雷级别高过一般线路最高的防雷级别。因而，在风力发电场遭雷击频繁地域，提议适当降低杆塔接地线电阻。选用复合绝缘子时，选值为U50%，与同一回路的绝缘子串值U50%一致，可有效预防可选择性短路故障问题与线路防雷水准。

4.3加强防雷作业

雷击是电力输电线路出现故障的原因之一，在进行电力输电线路运行维护时，相关工作人员须结合实际情况开展防雷作业。例如，可使用差异化绝缘法和安装避雷导线，将雷击对线路的影响降到最低；也可以利用输电导线耦合法，借助遮蔽导线感知电压，从而减少电压差异，并在一定程度上减少电力线路塔杆的负担。

4.4提高对雷击故障的预测能力

由于雷电击打的瞬发性，在防雷设计中要做到早预测、早预防。雷电故障的发生频次和发生规律与地方环境相关，如果供电区域的雨水较多，且雨季漫长，该地区的雷电多发，出现雷电故障的几率也较高。只有加强对雷击发生的预测能力，才能在输电线路中及时对雷击故障加以防范，减少雷击故障对输电线路的损害。在设计输电线路的综合防雷系统时，要以提高电力系统对区域中雷电发生频率和雷击事故发生概率的预测为前提。避雷针是以雷击出现前的雷电感应为防雷依据，通过感应雷电来改变地面电场，从而完成避雷工作。雷电会形成大强度的感应电流，而使用避雷线可以将这些感应电流引流或分流，进而使塔内的电流减少，尽量确保输电线路电压稳定，减少雷击的影响。同时，避雷线通过导线本身存在的耦合特点能够使高于输电线路中存在的绝缘电压变小，因而使雷击形成的感应电压变小。在设计输电传输系统时如果能良好地运用避雷针的有关功能，可以大幅度提升输电线路防雷系统对雷击的预测能力，工作人员就能快速判断雷击的发生概率和发生位置，并利用相关手段减少雷击故障对输电线路的危害。但是在选用与安装避雷线时一定要严格按照有关技术规程与要求。

结束语

总的来说，合理的防雷接地装置设计是确保输电线路平稳运作的关键因素。相关人员需要结合输电线路具体情况和防雷接地要求，积极主动采取有效措施健全防雷接地装置方案设计，在防雷接地装置工作上采用正确施工工艺，充分运用输电线路防雷接地技术巨大作用。

参考文献

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[2]邢建浩,任启金,孟庆江,等.输电线路的防雷接地设计探讨[J].科技创新与应用,2019(35):209-210.

[3]郭世民.输电线路的防雷接地技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(32):456-458.

作者简介：朱雄鹰（1977-8），男，民族：汉族，籍贯：湖北通山，工程师，本科，研究方向：配网改造工程，营销管理，信息采集 ，技改大修。