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摘要：随着电力系统的快速发展，承担着为社会公众提供安全稳定电能的重要责任。输电线路是电力系统的重要组成部分，其运行的安全可靠性，可提高电网运行效率。但是，就电力企业输电线路而言，极易受到雷电的冲击，降低输电线路的安全可靠性。因此，有关人员有必要加强对线路防雷问题的考虑，以提高输电线路的防雷效果，保证输电线路的正常运行，提高电力企业服务效率。
关键词：防雷技术；输电线路；设计；运用
一、输电线路的雷电危害
雷电危害大多发生在春夏两季，但是，它也会受不同地区地理环境差异的影响。雷电对输电线路的危害主要表现在以下几方面。
1.1雷电自身的高热效应危害
当遇到输电线路时，雷电的高热效应会转变为电流，使被击中部位瞬间产生极高的热能，导致此段输电线路被融化，进而燃烧起来。
1.2雷电所产生的电磁场危害
在雷电形成的过程中伴有电磁效应，当输电线路被雷击中时，这部分电磁效应会在雷击部位形成交变电磁场，使得电路中的电流量瞬间增大，导致线路高温燃烧。
1.3雷电附带的高压效应危害
雷电形成的瞬间电压通常为高压，能够达到十几万伏以上。这种高压在雷击点会对输电线路上的电气设备造成极大的攻击，导致输电线路被烧坏、出现短路的情况，甚至还会引发更严重的事故。
1.4雷电所发出的电波危害
电波也是雷电附带的一种现象，它经常会干扰防雷装置的正常工作，使其无法有效发挥防雷功能，变为放电器反击输电线路。
二、电路设计线路防雷技术的应用
2.1选择合理的输电线路
雷击现象的发生一部分是受环境条件、地理条件、气候状况等的影响，某些地区在输电线路的设计上应该避开雷击多发区，如高山、纵深山谷地带、倾斜山坡等，来降低输电线路受到雷击的概率。根据发生雷击地区统计数据，在输电路线设计时应当尽量避免的区域有富含导电性矿藏和地下水水位较高的区域、土质电阻率较低或电阻率发生突变的地方、河谷地带特别是顺风区域和风口山区、较为湿润的盆地和山谷、森林等区域，在架设电路时应当尽量避免绕过该区域，以减少雷击的发生。
2.2避雷装置的安装
2.2.1搭设避雷线。避雷线具有效率高、分流效果好、耦合和屏蔽作用明显等优点，被广泛应用在电网建设当中，取得了不错的避雷效果。避雷线能减少杆塔的雷击电流，使得塔顶的电位降低，并能耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压，减轻雷击的破坏。实际建设中，一般20kV的输电线路不需要装设避雷线，200kV以上的需要全程搭设避雷线，在500kV以上的高压线则需要两条避雷线才能确保其屏蔽功能。
2.2.2安装负角保护针。负角保护针是架装在杆塔的顶部的导线上方的一种侧向避雷针，主要是为了改善屏蔽和减少临界击距。负角保护针的屏蔽作用在导线的上方，所以雷电只能对地面放電，以此来避免雷电绕击区的形成。负角保护针多用于山坡和山顶的杆塔上，其多采用长度为2.5m或2.8m的钢针，针头做成尖锥状。
2.2.3可控放电避雷针。该装置是通过动态环和储能装置来控制针头电场，使它能够在雷击发生前产生向上的先导，引发上行累闪，针尖出的电场强度较高，能迅速产生脉冲放电。该装置可有效降低雷电绕击的机率。该装置由四个部分组成，即针头、储能装置、金属支架、接地装置。可控放电装置可在塔顶地线支架上方安装，其安装个数和位置可根据杆塔的形状、地形进行调整，来确保可控针的保护范围满足安装要求。
2.2.4雷电接闪器。雷电接闪器有避雷的作用，但其本体是一个感抗，其在雷击发生时能够对杆塔过电压进行消减，其对雷电流波峰消减幅度可达到30%以上。该装置能记录杆塔落雷的数据，为对雷电研究提供了数据支持。
2.3自动重合闸装置的安装
自动重合闸是当线路当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上，该类装置可分为四种状态：单相重合闸、综合重合闸、三相重合闸、停用重合闸。该装置可以提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，还能保持电力系统的运行的稳定性，该装置本身投资很低，工作可靠，在电力系统中得到了广泛的应用。一般的，线路故障跳闸后重合闸越快，效果越好。资料表明，输电线路中重合闸成功率较高，使得它已经成为一种行之有效的防雷措施。
2.4改善接地电阻
当合理匹配接地地阻和避雷线可有效地实现降低过电压的功能，常规设计采取的延长或增加接地射线的方式降低杆塔接地电阻，对于土质不良的地区效果有限。目前应用在实际中的降低输电线电路接地电阻的方法有：（1）延长或增加接地射线，针对接地材料腐蚀的老旧线路，往往采取增加接地线的方式，是新建和改造线路中常用的降阻方法；（2）垂直接地体法，该方法是在接地装置的射线上，每隔3m增设长度0.6m左右的垂直接地体，一般用角钢，并与接地线进行焊接；（3）集中接地法，是指在杆塔的基础外挖一圈直径为10～20m、深为60cm的沟，在沟内每隔2～3m打一根垂直接地体，用圆钢将所有垂直接地体相连再与杆塔的接地引下线相连；（4）换土法，对低处土壤电阻率较高的杆塔或石头山，采用换土的方式来降低土壤的电阻，即在杆塔附近周围挖出原有土壤，并回填一层电阻率低的土壤，再进行接地设置。
三、结束语
输电线路是电力系统的重要组成部分，也是为社会公众传输电能的重要载体。由于我国多数地区的环境较为恶劣，如雷雨居多，加大裸露在外界的输电线路雷击几率，既威胁输电线路安全，又可能对电力企业造成不必要的经济损失影响。防雷技术在输电线路中的应用，能够提高输电线路的防雷效果，同时可提高电力系统的运行效率。因此，加强对线路防雷技术在输电线路设计中应用问题的研究具有必要性。
参考文献：
[1]赵淳，阮江军，陈家宏等.三维激光扫描技术在输电线路差异化防雷治理中的应用[J].电网技术，2012，01：195-200.
[2]吴桂芳，陈巧勇，文习山等.110kV线路避雷器在输电线路防雷中的应用研究[J].电瓷避雷器，2012，02：40-43.
[3]赵红云.500kV输电线路实际运行中的防雷技术分析[J].低碳世界，2014，17：113-114.
[4]李明光.110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].经营管理者，2016，13：396.
（作者单位：伊犁花城勘测设计研究有限责任公司）
关键词：防雷技术；输电线路；设计；运用
一、输电线路的雷电危害
雷电危害大多发生在春夏两季，但是，它也会受不同地区地理环境差异的影响。雷电对输电线路的危害主要表现在以下几方面。
1.1雷电自身的高热效应危害
当遇到输电线路时，雷电的高热效应会转变为电流，使被击中部位瞬间产生极高的热能，导致此段输电线路被融化，进而燃烧起来。
1.2雷电所产生的电磁场危害
在雷电形成的过程中伴有电磁效应，当输电线路被雷击中时，这部分电磁效应会在雷击部位形成交变电磁场，使得电路中的电流量瞬间增大，导致线路高温燃烧。
1.3雷电附带的高压效应危害
雷电形成的瞬间电压通常为高压，能够达到十几万伏以上。这种高压在雷击点会对输电线路上的电气设备造成极大的攻击，导致输电线路被烧坏、出现短路的情况，甚至还会引发更严重的事故。
1.4雷电所发出的电波危害
电波也是雷电附带的一种现象，它经常会干扰防雷装置的正常工作，使其无法有效发挥防雷功能，变为放电器反击输电线路。
二、电路设计线路防雷技术的应用
2.1选择合理的输电线路
雷击现象的发生一部分是受环境条件、地理条件、气候状况等的影响，某些地区在输电线路的设计上应该避开雷击多发区，如高山、纵深山谷地带、倾斜山坡等，来降低输电线路受到雷击的概率。根据发生雷击地区统计数据，在输电路线设计时应当尽量避免的区域有富含导电性矿藏和地下水水位较高的区域、土质电阻率较低或电阻率发生突变的地方、河谷地带特别是顺风区域和风口山区、较为湿润的盆地和山谷、森林等区域，在架设电路时应当尽量避免绕过该区域，以减少雷击的发生。
2.2避雷装置的安装
2.2.1搭设避雷线。避雷线具有效率高、分流效果好、耦合和屏蔽作用明显等优点，被广泛应用在电网建设当中，取得了不错的避雷效果。避雷线能减少杆塔的雷击电流，使得塔顶的电位降低，并能耦合导线降低输电线路中绝缘子的电压，减轻雷击的破坏。实际建设中，一般20kV的输电线路不需要装设避雷线，200kV以上的需要全程搭设避雷线，在500kV以上的高压线则需要两条避雷线才能确保其屏蔽功能。
2.2.2安装负角保护针。负角保护针是架装在杆塔的顶部的导线上方的一种侧向避雷针，主要是为了改善屏蔽和减少临界击距。负角保护针的屏蔽作用在导线的上方，所以雷电只能对地面放電，以此来避免雷电绕击区的形成。负角保护针多用于山坡和山顶的杆塔上，其多采用长度为2.5m或2.8m的钢针，针头做成尖锥状。
2.2.3可控放电避雷针。该装置是通过动态环和储能装置来控制针头电场，使它能够在雷击发生前产生向上的先导，引发上行累闪，针尖出的电场强度较高，能迅速产生脉冲放电。该装置可有效降低雷电绕击的机率。该装置由四个部分组成，即针头、储能装置、金属支架、接地装置。可控放电装置可在塔顶地线支架上方安装，其安装个数和位置可根据杆塔的形状、地形进行调整，来确保可控针的保护范围满足安装要求。
2.2.4雷电接闪器。雷电接闪器有避雷的作用，但其本体是一个感抗，其在雷击发生时能够对杆塔过电压进行消减，其对雷电流波峰消减幅度可达到30%以上。该装置能记录杆塔落雷的数据，为对雷电研究提供了数据支持。
2.3自动重合闸装置的安装
自动重合闸是当线路当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上，该类装置可分为四种状态：单相重合闸、综合重合闸、三相重合闸、停用重合闸。该装置可以提高供电的可靠性，减少线路停电的次数，还能保持电力系统的运行的稳定性，该装置本身投资很低，工作可靠，在电力系统中得到了广泛的应用。一般的，线路故障跳闸后重合闸越快，效果越好。资料表明，输电线路中重合闸成功率较高，使得它已经成为一种行之有效的防雷措施。
2.4改善接地电阻
当合理匹配接地地阻和避雷线可有效地实现降低过电压的功能，常规设计采取的延长或增加接地射线的方式降低杆塔接地电阻，对于土质不良的地区效果有限。目前应用在实际中的降低输电线电路接地电阻的方法有：（1）延长或增加接地射线，针对接地材料腐蚀的老旧线路，往往采取增加接地线的方式，是新建和改造线路中常用的降阻方法；（2）垂直接地体法，该方法是在接地装置的射线上，每隔3m增设长度0.6m左右的垂直接地体，一般用角钢，并与接地线进行焊接；（3）集中接地法，是指在杆塔的基础外挖一圈直径为10～20m、深为60cm的沟，在沟内每隔2～3m打一根垂直接地体，用圆钢将所有垂直接地体相连再与杆塔的接地引下线相连；（4）换土法，对低处土壤电阻率较高的杆塔或石头山，采用换土的方式来降低土壤的电阻，即在杆塔附近周围挖出原有土壤，并回填一层电阻率低的土壤，再进行接地设置。
三、结束语
输电线路是电力系统的重要组成部分，也是为社会公众传输电能的重要载体。由于我国多数地区的环境较为恶劣，如雷雨居多，加大裸露在外界的输电线路雷击几率，既威胁输电线路安全，又可能对电力企业造成不必要的经济损失影响。防雷技术在输电线路中的应用，能够提高输电线路的防雷效果，同时可提高电力系统的运行效率。因此，加强对线路防雷技术在输电线路设计中应用问题的研究具有必要性。
参考文献：
[1]赵淳，阮江军，陈家宏等.三维激光扫描技术在输电线路差异化防雷治理中的应用[J].电网技术，2012，01：195-200.
[2]吴桂芳，陈巧勇，文习山等.110kV线路避雷器在输电线路防雷中的应用研究[J].电瓷避雷器，2012，02：40-43.
[3]赵红云.500kV输电线路实际运行中的防雷技术分析[J].低碳世界，2014，17：113-114.
[4]李明光.110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计[J].经营管理者，2016，13：396.
（作者单位：伊犁花城勘测设计研究有限责任公司）