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摘 要：雷击是一种严重危害电力系统运行安全的事故，此种事故极易导致线路短路，进而造成系统运行故障。所以，在输电线路设计过程中，如何采取有效的防雷措施，降低雷击危害，是值得关注的重要问题。线路运维是保证线路正常运行的有效措施和基本手段，对于提高线路运行效益有着巨大的影响。本文结合实际，对输电线路的防雷设计以及输电线路运维技术进行了简要分析。
关键词：输电线路;防雷设计;线路运维;电力系统
输电工程是电力系统的基础工程，输电工程的安全生产直接关系到人们的日常工作与生活，因此，解决输电线路中雷击跳闸的工作成了输电线路工程的重中之重。输电线路的雷击跳闸是影响电力系统稳定运转的重要因素，雷击跳闸会严重影响配电系统的运行，造成安全事故。如果电力系统遭到雷击，雷电流中的高压电将会进入电力线路，造成线路损毁;如果电力系统未直接遭受雷击，雷击若出现在离输电线路较近的地方，电力线路中的感应电弧也会顺着线路向两边流动，侵入变电站，对变电设备造成损害。在架空输电线路的供电故障中，有超过一半的故障是由雷击引发的。因此，输电工程建设的线路架设要根据雷电的活动强度、出现的频次等进行调整与改进。此外，依据地貌环境进行输电线路的调整，也能进行差异化配置，以维护输电线路稳定的工作。在雷电的多发地段，要加强对杆塔和线路的防雷保护措施，减少雷电所带来的危害。
1 输电线路系统的防雷设计
在电力系统发生的输电线路故障中，大部分故障都来源于雷击跳闸，尤其是在雷电的多发地段，基本上所有的事故都是由雷击引起的。例如在山区，输电线路随着山势的起伏较大，输电线路所涉及的路线垂直高度落差较大，冷暖空气更易交汇，空气对流现象频繁，雷电活跃多发，所以，在线路的初步设计中，就要考虑到防雷设计，明确其重要性。
2 输电线路防雷设计探讨
以某山区为例，由于当地所处的位置刚好在冷暖气流的交汇处，再加上山区地势起伏的影响，此处雷电活动比较频繁。但是，由于在线路设计中，没有充分重视这一点，此处雷击事故发生率非常高，线路故障率常年居高不下，尤其是在夏季，经常出现停电事故，给当地居民的日常生活带来了很大不便。所以，线路设计中的防雷非常关键[2]。一般来讲，线路防雷可以采取的措施有下述几种，在具体的设计中，应遵照结合实际、经济性、合理性等原则，进行综合考虑。
2.1增加绝缘子
按照相关规定，线路绝缘是有一定要求的：一、若线路所处地区的海拔不超过一千米，那么，110kV线路中的绝缘子数量应在7片至8片左右（最好是8片）。二、若档距比较大且杆塔高度超过了四十米，那么，绝缘子数量应按照每增加十米加装1片的标准来确定。
2.2 优化接地装置
以110kV线路为例，其运维中应以改良、优化接地装置为工作重点。在将接地装置进行改良之后，线路出现跳闸的次数会有所减少，故障概率也会因此降低。依据相关实例来讲，优化接地装置之后，输电线路中跳闸率的降幅最大可达30%;如果接地装置以往设置的比较不合理，在经过改良之后，跳闸率降幅甚至可以达到50%。
具体实施中，接地装置改良的要点是降低电阻，一般方法包括填充低阻物、安装导电模块等，应结合实际情况进行选择。在电阻率相對较高的情况下，降阻可采用布设接地极的方法，以解决接地不良问题。但要注意的是，不同线路的布设要求也不一样，实施中应注意区分。若为水泥杆塔线路，接地极布设应从其3米到5米之间的位置开始;若为铁塔线路，接地极布设应从其5米至8米之间的位置开始。使用的接地极最好选择长度为1.5米长的，间隔距离最好在4米至6米。除了布设接地极之外，接地装置改良还可以通过增加耦合系数实现。此种方法的实现途径通常是增加架空地线或耦合地线。
2.3 加装避雷设施
若杆塔较高，不仅会缩小其本身以及线路与雷云之间的间距，还有可能会造成雷云与线路平行或者接近杆塔的情况。在这样的情况下，杆塔本身会处于一个较为复杂的电磁环境中，雷电绕击过电压几率会因此增大。对于这个问题，现实中可通过加装侧向避雷针的方式来解决。对于110kV线路来讲，侧向避雷针通常被安装在杆塔横阻两边的位置，长度一般约为3米，安装时应注意在其中间1.2米处进行固定。若横向设备需加装避雷针，那么其长度最好在1.8米左右。而电气连接则需将其螺孔与杆塔横担进行连接来实现，其可以将雷电流引入大地。结合安装效果来讲，侧向避雷针能够起到提升防绕击水平等作用，对于保障线路安全有着非常积极的作用。但是，其也有一个明显的局限性：引雷率较高。对于这个局限性，目前相对有效的克服措施是增加绝缘子数量。
另外，氧化锌避雷器也是一种在线路防雷方面具有一定优势的设备。其适用于雷电活跃、电阻率较一般情况偏高以及一般降阻方法无法实现的情况，可有效降低跳闸率以及绕击率，对保障线路安全能够起到非常显著的积极作用。
2.4 调整保护角
目前，线路防雷除了上述措施之外，调整保护角也是一项比较有效的策略。此种方法具有一定的防雷效果，但是，其缺点也比较多，其中包括：投运线路往往很难进行保护角调整;部分线路无法实施;此种做法需要大量资金作为支持，成本较高。所以，在具体线路中，应结合资金实际和技术能力，综合分析以确定合理的保护角，保证线路效益。
3 输电线路运维技术分析
3.1 线路检修
运维是保证线路安全的基本手段。变线为点是一种经实践证明效率较高的检修模式，但需要专业的技术人员去实施。线路检修应注意下述三点：一、为了保证线路检修秩序，确保检修任务能够按时完成，在检修过程中，应注意保障交通便利。二、应尽量选择技术先进、售后服务质量高、性能佳的设备。三、使用的线路老化率最好不要超过3‰且绝缘爬距必须符合规定。检测周期应根据线路老化率决定，若其近四年均不超过2‰，检测周期应为4年/次;若其近四年均在2.5‰，检测周期应为2年/次。检修工作中需要注意的是，对于比较容易受外力影响的杆塔等，应采取一定的保护措施;对于暴露在外的线路，要注意保养其绝缘材料。
3.2 防雷监测
统计资料表明，雷击跳闸是输电线路最容易出现的故障之一，发生率较高，特别是在某些山区，由于气候、地形、环境相对比较特殊，雷击事故的发生率非常高，已然成了线路的最大安全威胁。所以，线路运维中，防雷监测也是一项非常重要的任务。在目前的情况下，人们已经逐渐认识到了雷电对线路的危害性，也在管理工作中对防雷监测技术进行了改进，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷击事故具有突发性，因此，应注意合理布设防雷装置，并做好维护，确保其能够正常工作。
3.3 施工质量控制
要保障输电线路正常工作，首要工作就是必须保障施工的质量。在进行输电线路施工当中，每一个环节都需要有专人进行质量检查，保障施工的质量符合国家相关规范和标准。并且在检查当中质检人员还应该建立相应的检查报告、质量趋势图等，以便于随时了解施工情况，及时发现问题并解决问题保障施工质量。在项目施工开始之前要有一个详细而科学的计划，设定科学的质量目标，明确人员的具体工作内容和权重划分，落实责任制。同时要对施工人员进行专业的培训，提高安全意识，减少意外发生几率。管理者更是要做好指导和监管工作，整体提高整个施工队伍的综合素质和施工质量。
4 结语
电力系统要想稳定运行，必须不断加强对电力系统的建设工作，保持对输电线路的检修和维护，改善防雷机制，提高线路的耐力和绝缘性，并配合国家的相关规定进行建设改良。这样，才能确保国家电力系统的安全稳定运行，全面提高配电网的工作效率，为国民经济的发展与建设服务。
参考文献：
[1]林铍德，金勇根，鲍新宇.500 KV咸梦线输电线路覆冰影响分析计算[C]//第26届中国气象学会年会气象灾害与社会和谐分会场论文集，2019.
[2]张志英，曹柏民，张贵喜.无间隙线路型（带脱离器）金属氧化物避雷器的应用[C]//江西省煤炭工业协会、江西省煤炭学会第九次优秀论文评选，2016.
[3]王禹，曲绍勇.关于输电线路防雷的一点认识[C]//山东电机工程学会第五届供电专业学术交流会论文集，2018.
关键词：输电线路;防雷设计;线路运维;电力系统
输电工程是电力系统的基础工程，输电工程的安全生产直接关系到人们的日常工作与生活，因此，解决输电线路中雷击跳闸的工作成了输电线路工程的重中之重。输电线路的雷击跳闸是影响电力系统稳定运转的重要因素，雷击跳闸会严重影响配电系统的运行，造成安全事故。如果电力系统遭到雷击，雷电流中的高压电将会进入电力线路，造成线路损毁;如果电力系统未直接遭受雷击，雷击若出现在离输电线路较近的地方，电力线路中的感应电弧也会顺着线路向两边流动，侵入变电站，对变电设备造成损害。在架空输电线路的供电故障中，有超过一半的故障是由雷击引发的。因此，输电工程建设的线路架设要根据雷电的活动强度、出现的频次等进行调整与改进。此外，依据地貌环境进行输电线路的调整，也能进行差异化配置，以维护输电线路稳定的工作。在雷电的多发地段，要加强对杆塔和线路的防雷保护措施，减少雷电所带来的危害。
1 输电线路系统的防雷设计
在电力系统发生的输电线路故障中，大部分故障都来源于雷击跳闸，尤其是在雷电的多发地段，基本上所有的事故都是由雷击引起的。例如在山区，输电线路随着山势的起伏较大，输电线路所涉及的路线垂直高度落差较大，冷暖空气更易交汇，空气对流现象频繁，雷电活跃多发，所以，在线路的初步设计中，就要考虑到防雷设计，明确其重要性。
2 输电线路防雷设计探讨
以某山区为例，由于当地所处的位置刚好在冷暖气流的交汇处，再加上山区地势起伏的影响，此处雷电活动比较频繁。但是，由于在线路设计中，没有充分重视这一点，此处雷击事故发生率非常高，线路故障率常年居高不下，尤其是在夏季，经常出现停电事故，给当地居民的日常生活带来了很大不便。所以，线路设计中的防雷非常关键[2]。一般来讲，线路防雷可以采取的措施有下述几种，在具体的设计中，应遵照结合实际、经济性、合理性等原则，进行综合考虑。
2.1增加绝缘子
按照相关规定，线路绝缘是有一定要求的：一、若线路所处地区的海拔不超过一千米，那么，110kV线路中的绝缘子数量应在7片至8片左右（最好是8片）。二、若档距比较大且杆塔高度超过了四十米，那么，绝缘子数量应按照每增加十米加装1片的标准来确定。
2.2 优化接地装置
以110kV线路为例，其运维中应以改良、优化接地装置为工作重点。在将接地装置进行改良之后，线路出现跳闸的次数会有所减少，故障概率也会因此降低。依据相关实例来讲，优化接地装置之后，输电线路中跳闸率的降幅最大可达30%;如果接地装置以往设置的比较不合理，在经过改良之后，跳闸率降幅甚至可以达到50%。
具体实施中，接地装置改良的要点是降低电阻，一般方法包括填充低阻物、安装导电模块等，应结合实际情况进行选择。在电阻率相對较高的情况下，降阻可采用布设接地极的方法，以解决接地不良问题。但要注意的是，不同线路的布设要求也不一样，实施中应注意区分。若为水泥杆塔线路，接地极布设应从其3米到5米之间的位置开始;若为铁塔线路，接地极布设应从其5米至8米之间的位置开始。使用的接地极最好选择长度为1.5米长的，间隔距离最好在4米至6米。除了布设接地极之外，接地装置改良还可以通过增加耦合系数实现。此种方法的实现途径通常是增加架空地线或耦合地线。
2.3 加装避雷设施
若杆塔较高，不仅会缩小其本身以及线路与雷云之间的间距，还有可能会造成雷云与线路平行或者接近杆塔的情况。在这样的情况下，杆塔本身会处于一个较为复杂的电磁环境中，雷电绕击过电压几率会因此增大。对于这个问题，现实中可通过加装侧向避雷针的方式来解决。对于110kV线路来讲，侧向避雷针通常被安装在杆塔横阻两边的位置，长度一般约为3米，安装时应注意在其中间1.2米处进行固定。若横向设备需加装避雷针，那么其长度最好在1.8米左右。而电气连接则需将其螺孔与杆塔横担进行连接来实现，其可以将雷电流引入大地。结合安装效果来讲，侧向避雷针能够起到提升防绕击水平等作用，对于保障线路安全有着非常积极的作用。但是，其也有一个明显的局限性：引雷率较高。对于这个局限性，目前相对有效的克服措施是增加绝缘子数量。
另外，氧化锌避雷器也是一种在线路防雷方面具有一定优势的设备。其适用于雷电活跃、电阻率较一般情况偏高以及一般降阻方法无法实现的情况，可有效降低跳闸率以及绕击率，对保障线路安全能够起到非常显著的积极作用。
2.4 调整保护角
目前，线路防雷除了上述措施之外，调整保护角也是一项比较有效的策略。此种方法具有一定的防雷效果，但是，其缺点也比较多，其中包括：投运线路往往很难进行保护角调整;部分线路无法实施;此种做法需要大量资金作为支持，成本较高。所以，在具体线路中，应结合资金实际和技术能力，综合分析以确定合理的保护角，保证线路效益。
3 输电线路运维技术分析
3.1 线路检修
运维是保证线路安全的基本手段。变线为点是一种经实践证明效率较高的检修模式，但需要专业的技术人员去实施。线路检修应注意下述三点：一、为了保证线路检修秩序，确保检修任务能够按时完成，在检修过程中，应注意保障交通便利。二、应尽量选择技术先进、售后服务质量高、性能佳的设备。三、使用的线路老化率最好不要超过3‰且绝缘爬距必须符合规定。检测周期应根据线路老化率决定，若其近四年均不超过2‰，检测周期应为4年/次;若其近四年均在2.5‰，检测周期应为2年/次。检修工作中需要注意的是，对于比较容易受外力影响的杆塔等，应采取一定的保护措施;对于暴露在外的线路，要注意保养其绝缘材料。
3.2 防雷监测
统计资料表明，雷击跳闸是输电线路最容易出现的故障之一，发生率较高，特别是在某些山区，由于气候、地形、环境相对比较特殊，雷击事故的发生率非常高，已然成了线路的最大安全威胁。所以，线路运维中，防雷监测也是一项非常重要的任务。在目前的情况下，人们已经逐渐认识到了雷电对线路的危害性，也在管理工作中对防雷监测技术进行了改进，取得了一定的成效。值得一提的是，由于雷击事故具有突发性，因此，应注意合理布设防雷装置，并做好维护，确保其能够正常工作。
3.3 施工质量控制
要保障输电线路正常工作，首要工作就是必须保障施工的质量。在进行输电线路施工当中，每一个环节都需要有专人进行质量检查，保障施工的质量符合国家相关规范和标准。并且在检查当中质检人员还应该建立相应的检查报告、质量趋势图等，以便于随时了解施工情况，及时发现问题并解决问题保障施工质量。在项目施工开始之前要有一个详细而科学的计划，设定科学的质量目标，明确人员的具体工作内容和权重划分，落实责任制。同时要对施工人员进行专业的培训，提高安全意识，减少意外发生几率。管理者更是要做好指导和监管工作，整体提高整个施工队伍的综合素质和施工质量。
4 结语
电力系统要想稳定运行，必须不断加强对电力系统的建设工作，保持对输电线路的检修和维护，改善防雷机制，提高线路的耐力和绝缘性，并配合国家的相关规定进行建设改良。这样，才能确保国家电力系统的安全稳定运行，全面提高配电网的工作效率，为国民经济的发展与建设服务。
参考文献：
[1]林铍德，金勇根，鲍新宇.500 KV咸梦线输电线路覆冰影响分析计算[C]//第26届中国气象学会年会气象灾害与社会和谐分会场论文集，2019.
[2]张志英，曹柏民，张贵喜.无间隙线路型（带脱离器）金属氧化物避雷器的应用[C]//江西省煤炭工业协会、江西省煤炭学会第九次优秀论文评选，2016.
[3]王禹，曲绍勇.关于输电线路防雷的一点认识[C]//山东电机工程学会第五届供电专业学术交流会论文集，2018.