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摘要：众所周知，自然界的雷电现象不仅极其常见，并且拥有高电压能够形成极大的破坏力，尤其是雷电一旦击中输电线路，将产生不可估量的危险。这就需要对输电线路进行合理规范的设计，运用相匹配的防雷技术，降低电路的跳闸率，保护输电线路不受雷电破坏。文章通过对雷电危害的介绍，根据防雷技术的原理，深入地研究针对输电线路的防雷设计策略。
关键词：输电线路；线路设计；防雷技术
随着我国电力系统建设的加快，输电线路运行的安全性和可靠性直接影响到我国整个电网运行的效率。输电线路由于长期暴露在室外，很容易遭到自然灾害的破坏，尤其是雷电。所以，线路的防雷问题对于线路研究技术人员来说是考虑的重要因素之一，运用有效的防雷技术以确保输电线路的安全正常工作，无论是对于家庭用电还是工业用电，都显得非常重要。避免雷击造成的重大事故，提高输电线路的安装质量，在输电线路中做好防雷接地技术措施就十分关键，同时也可以降低雷击造成的重大经济损失，降低对人民生活的危害，是建造优质输电线路的重要技术保障。
1输电线路防雷设计的必要性
影响输电线路正常运行的重要因素之一就是雷击的发生，雷击的形式有直击雷和感应雷。感应雷的产生是因为雷云中存在大量的负电荷，当有雷电击中输电线路的附近地面时，负电荷就会在附近形成强烈的静电感应，由于输电线路导线聚集有大量的正电荷，此时雷击出现使两者的正、负电荷中和，导线上的原本受束缚的电荷就会形成自由电荷，大批自由电荷顺着导线两侧进行传导，电流发生变化，立即产生强大的磁场，导致输电线路无法正常运行。直击雷相对产生的危害更大，直击雷的产生是由于带电雷云直接放电于架空线路上的设施，如杆塔、绝缘子以及避雷线等，放电后以电波的形式向线路两侧流动，产生过量电压，此时的绝缘子因电压过高远远超过了其绝缘能力，出现闪络现象，完全失去绝缘功能。该种雷电压具有峰值高，破坏性强，彻底毁坏的特点，容易引起绝缘子的灼烧，闪络甚至击穿，从而导致线路停电。由雷击引起的停电事故多为停电面积大，范围广，时间长，抢修费力，严重损坏绝缘设备，对输电线路造成了巨大的危害。因此，在设计输电线路的防雷措施时，加强对雷击原理的了解，可有效提高防雷效用。
2输电线路防雷设计措施探析
2.1 输电线路中的防雷策略设计
防雷背景下的输电线路设计，首先需要对线路周围环境进行实地考察，选择科学合理的线路路径，最大化避免遭受雷击，降低雷电危害；充分考虑避雷线的设置角度，在保证安全的前提下，可采取在易遭受雷电击中的位置导线下架设底线，提高安全性，降低雷击发生率；合理运用周围原土，设计能够实现很好地泄流，复合接地是降低接地电阻的最有效措施之一，实施过程应加强重视。线路设计还需要遵循相关原则，主要包括以下：
（1）首先考虑出现雷电直击现象，在电路设施和架空线路方面特别注意，易产生线路的绝缘和火灾的严重后果；
（2）科学使用避雷装置，在设计时考虑最大程度地避免绝缘闪络，即使出现雷击闪络也可以很好地将其转化，形成稳定工频的电弧；
（3）做好因雷击导致的大面积范围停电事故的事先准备，降低对人们生活带来的不便，进一步增强线路的防雷功能，尤其是在雷击跳闸与耐雷能力这两方面的设计。
2.2 避雷线架设
采用避雷线的架设是进行防雷措施的最直接方式，具有操作简单的特点，安装时应结合输电线网的实际线路和电压大小情况。大多数雷击事件发生在电压不是很高的输配电线路上，通常在35kV 左右甚至更低，这类线路的绝缘水平相对较低，使用一般的避雷线进行安装，对于有效防雷并不能起到明显作用。尤其在变电站周围，一旦出现雷击，就会顺着导线流入变电站内，变电站的绝缘设备就会受到破坏，造成严重后果。农网的输配电线路避雷线的安装应注意，在距离变电站1km 左右的进线范围内，需要安装有避雷线，以降低雷电反击或者绕击的发生。对于导线的保护角度也应充分把握，选取30 度角可增强避雷线在导线上的屏蔽能力，降低绕击发生率，达到更好的防雷作用，进一步确保线路以及人身安全。
2.3 降低接地电阻
避雷线作为最基本的防雷措施，已经被广泛使用在配电线路中。主要的防雷功能包括：避免雷电直接击中导线；对雷电流起到分流作用，防止电流过大，降低杆塔顶的电位；可实现导线的屏蔽，降低导线对过电压的敏感性；可对导线起到耦合作用，当雷电击中杆塔顶时，即可降低塔头上的电压。雷击的形式主要以直击雷、感应雷以及地电位反击等产生对线路的影响，如果没有安装避雷线，则雷电击中杆塔的过电压与直击避雷线的过电压两者相差可高达5倍以上。
2.4 线路过电压保护器
安装线路过电压保护器是一项防雷关键措施。根据限流消弧角的原理，此措施具有保护间隙结构简单，成本低，氧化锌避雷器保护效果良好的优势。元件结构主要是非线性电阻限流元件以串联的方式放电间隙构成，将其安装在线路绝缘子上。主要的设计原则在于：工频放电电阻达到要求，实现不需要保护的状态下进行过电压操作，进一步延长使用寿命；保护性能好，冲击放电电压低。存在的缺点是受保护的线路面积小，安装成本大。
2.5 提高线路绝缘水平
有些接地电阻不能降低的情况下，可以在导线的下方或者周围敷设底线，使得雷电流能够分流，从而降低绝缘子串两端感应的程度，降低反击电压之间的分量。耦合地线的架设，可以降低电力系统遭受雷击时的跳闸率。
2.6 加强绝缘配合与电路检查
为更好地实现防雷目的，加强绝缘配合是一项线路设计的重要方法。使用新型绝缘子进行绝缘，例如合成绝缘子，对于增强线路绝缘能力和提高线路抗雷击能力都有重要作用。特别是在雨水较多的季节，发生雷击的频率较高，线路长时间受到雨水和阳光的侵蚀，绝缘性能会随之下降，一旦遭受雷击就会使电流通过绝缘薄弱处加以渗透，雷电流通道更加畅通，极易造成不良后果，损坏性更强。出现线路老化的位置更容易遭受雷击，因此加强输电线路的防雷设计，以及日常的检修管理，定时巡视线路，避免出现线路遭受雷击却无人处理的问题出现；实施防雷措施应严格根据规定进行，实施防雷设备接地；安装完成后做好检查，主要考虑雷击跳闸率和防止雷击的永久性这两方面，选用绝缘功能以及技术更强的措施，确保防雷设计的有效实施。
2.7 耦合地埋线与中性点的非有效接地
耦合地埋线是防雷设计的有效措施之一，主要的防雷功能表现在能够使接地电阻降低，延长接地线，沿着线路在地下埋入1～2 根接地线，将与下一杆塔的接地装置实现连接，这对工频的接地电阻没有要求。耦合地埋线起到降低高电阻率土壤区域的杆塔接地电阻，以及某些架空底线的作用，实现避雷线的分流或耦合。将实施耦合地埋线与未实施以前的跳闸率相比，降低了55%左右，这为人们的生活和安全提供了有效保障。在雷击现象高发区产生的作用更为明显。
2.8 在绝缘子串首末端用大直径的绝缘子
绝缘子串处在极不均匀的电场中，在绝缘子串首末端选用直径大的绝缘子，就如在其两侧设置了两个屏障阻碍工频电弧电流以及因雷电压产生在两侧电极的电晕放电电荷造成的带电荷粒子运动，减缓粒子运动，同时调整周围空间的电荷分布，使得绝缘子串所在电场更加均匀，不容易击穿，减少其电弧率。这种方法和安装均压环有异曲同工的妙用，如下图所示：
3 结语
输电线路是电力系统的大动脉，如果没有有效的防雷技术应用，一旦输电线路遭到雷击，将会给电力系统带来很大的损害。正确认识雷击对输电线路的危害，并将防雷技术纳到线路的设计中显得十分重要。不仅要有观察研究掌握详细的雷电有关规律和参数，还要通过与气象部门的有效沟通来获取最全面的雷电资料，进而更好地将防雷技术运用到输电线路的设计中，并根据实际情况做好相关预防工作。此外，增强电力系统建设中防雷技术的科技含量，进一步提高整个电力系统防雷能力，以确保电力系统稳定运行具有重大意义。
参考文献
[1]李云鹏.浅谈电网工程输电线路施工技术要点[J].企业技术开发，2013，20（15）：134～135.
[1]徐中杰.输电线路设计中的线路防雷技术的应用研究[J].低碳世界，2013，（8）：63-64.
[2]胡华.防雷技术在输电线路设计中的应用[J].通信电源技术，2013，（3）：88-90.
关键词：输电线路；线路设计；防雷技术
随着我国电力系统建设的加快，输电线路运行的安全性和可靠性直接影响到我国整个电网运行的效率。输电线路由于长期暴露在室外，很容易遭到自然灾害的破坏，尤其是雷电。所以，线路的防雷问题对于线路研究技术人员来说是考虑的重要因素之一，运用有效的防雷技术以确保输电线路的安全正常工作，无论是对于家庭用电还是工业用电，都显得非常重要。避免雷击造成的重大事故，提高输电线路的安装质量，在输电线路中做好防雷接地技术措施就十分关键，同时也可以降低雷击造成的重大经济损失，降低对人民生活的危害，是建造优质输电线路的重要技术保障。
1输电线路防雷设计的必要性
影响输电线路正常运行的重要因素之一就是雷击的发生，雷击的形式有直击雷和感应雷。感应雷的产生是因为雷云中存在大量的负电荷，当有雷电击中输电线路的附近地面时，负电荷就会在附近形成强烈的静电感应，由于输电线路导线聚集有大量的正电荷，此时雷击出现使两者的正、负电荷中和，导线上的原本受束缚的电荷就会形成自由电荷，大批自由电荷顺着导线两侧进行传导，电流发生变化，立即产生强大的磁场，导致输电线路无法正常运行。直击雷相对产生的危害更大，直击雷的产生是由于带电雷云直接放电于架空线路上的设施，如杆塔、绝缘子以及避雷线等，放电后以电波的形式向线路两侧流动，产生过量电压，此时的绝缘子因电压过高远远超过了其绝缘能力，出现闪络现象，完全失去绝缘功能。该种雷电压具有峰值高，破坏性强，彻底毁坏的特点，容易引起绝缘子的灼烧，闪络甚至击穿，从而导致线路停电。由雷击引起的停电事故多为停电面积大，范围广，时间长，抢修费力，严重损坏绝缘设备，对输电线路造成了巨大的危害。因此，在设计输电线路的防雷措施时，加强对雷击原理的了解，可有效提高防雷效用。
2输电线路防雷设计措施探析
2.1 输电线路中的防雷策略设计
防雷背景下的输电线路设计，首先需要对线路周围环境进行实地考察，选择科学合理的线路路径，最大化避免遭受雷击，降低雷电危害；充分考虑避雷线的设置角度，在保证安全的前提下，可采取在易遭受雷电击中的位置导线下架设底线，提高安全性，降低雷击发生率；合理运用周围原土，设计能够实现很好地泄流，复合接地是降低接地电阻的最有效措施之一，实施过程应加强重视。线路设计还需要遵循相关原则，主要包括以下：
（1）首先考虑出现雷电直击现象，在电路设施和架空线路方面特别注意，易产生线路的绝缘和火灾的严重后果；
（2）科学使用避雷装置，在设计时考虑最大程度地避免绝缘闪络，即使出现雷击闪络也可以很好地将其转化，形成稳定工频的电弧；
（3）做好因雷击导致的大面积范围停电事故的事先准备，降低对人们生活带来的不便，进一步增强线路的防雷功能，尤其是在雷击跳闸与耐雷能力这两方面的设计。
2.2 避雷线架设
采用避雷线的架设是进行防雷措施的最直接方式，具有操作简单的特点，安装时应结合输电线网的实际线路和电压大小情况。大多数雷击事件发生在电压不是很高的输配电线路上，通常在35kV 左右甚至更低，这类线路的绝缘水平相对较低，使用一般的避雷线进行安装，对于有效防雷并不能起到明显作用。尤其在变电站周围，一旦出现雷击，就会顺着导线流入变电站内，变电站的绝缘设备就会受到破坏，造成严重后果。农网的输配电线路避雷线的安装应注意，在距离变电站1km 左右的进线范围内，需要安装有避雷线，以降低雷电反击或者绕击的发生。对于导线的保护角度也应充分把握，选取30 度角可增强避雷线在导线上的屏蔽能力，降低绕击发生率，达到更好的防雷作用，进一步确保线路以及人身安全。
2.3 降低接地电阻
避雷线作为最基本的防雷措施，已经被广泛使用在配电线路中。主要的防雷功能包括：避免雷电直接击中导线；对雷电流起到分流作用，防止电流过大，降低杆塔顶的电位；可实现导线的屏蔽，降低导线对过电压的敏感性；可对导线起到耦合作用，当雷电击中杆塔顶时，即可降低塔头上的电压。雷击的形式主要以直击雷、感应雷以及地电位反击等产生对线路的影响，如果没有安装避雷线，则雷电击中杆塔的过电压与直击避雷线的过电压两者相差可高达5倍以上。
2.4 线路过电压保护器
安装线路过电压保护器是一项防雷关键措施。根据限流消弧角的原理，此措施具有保护间隙结构简单，成本低，氧化锌避雷器保护效果良好的优势。元件结构主要是非线性电阻限流元件以串联的方式放电间隙构成，将其安装在线路绝缘子上。主要的设计原则在于：工频放电电阻达到要求，实现不需要保护的状态下进行过电压操作，进一步延长使用寿命；保护性能好，冲击放电电压低。存在的缺点是受保护的线路面积小，安装成本大。
2.5 提高线路绝缘水平
有些接地电阻不能降低的情况下，可以在导线的下方或者周围敷设底线，使得雷电流能够分流，从而降低绝缘子串两端感应的程度，降低反击电压之间的分量。耦合地线的架设，可以降低电力系统遭受雷击时的跳闸率。
2.6 加强绝缘配合与电路检查
为更好地实现防雷目的，加强绝缘配合是一项线路设计的重要方法。使用新型绝缘子进行绝缘，例如合成绝缘子，对于增强线路绝缘能力和提高线路抗雷击能力都有重要作用。特别是在雨水较多的季节，发生雷击的频率较高，线路长时间受到雨水和阳光的侵蚀，绝缘性能会随之下降，一旦遭受雷击就会使电流通过绝缘薄弱处加以渗透，雷电流通道更加畅通，极易造成不良后果，损坏性更强。出现线路老化的位置更容易遭受雷击，因此加强输电线路的防雷设计，以及日常的检修管理，定时巡视线路，避免出现线路遭受雷击却无人处理的问题出现；实施防雷措施应严格根据规定进行，实施防雷设备接地；安装完成后做好检查，主要考虑雷击跳闸率和防止雷击的永久性这两方面，选用绝缘功能以及技术更强的措施，确保防雷设计的有效实施。
2.7 耦合地埋线与中性点的非有效接地
耦合地埋线是防雷设计的有效措施之一，主要的防雷功能表现在能够使接地电阻降低，延长接地线，沿着线路在地下埋入1～2 根接地线，将与下一杆塔的接地装置实现连接，这对工频的接地电阻没有要求。耦合地埋线起到降低高电阻率土壤区域的杆塔接地电阻，以及某些架空底线的作用，实现避雷线的分流或耦合。将实施耦合地埋线与未实施以前的跳闸率相比，降低了55%左右，这为人们的生活和安全提供了有效保障。在雷击现象高发区产生的作用更为明显。
2.8 在绝缘子串首末端用大直径的绝缘子
绝缘子串处在极不均匀的电场中，在绝缘子串首末端选用直径大的绝缘子，就如在其两侧设置了两个屏障阻碍工频电弧电流以及因雷电压产生在两侧电极的电晕放电电荷造成的带电荷粒子运动，减缓粒子运动，同时调整周围空间的电荷分布，使得绝缘子串所在电场更加均匀，不容易击穿，减少其电弧率。这种方法和安装均压环有异曲同工的妙用，如下图所示：
3 结语
输电线路是电力系统的大动脉，如果没有有效的防雷技术应用，一旦输电线路遭到雷击，将会给电力系统带来很大的损害。正确认识雷击对输电线路的危害，并将防雷技术纳到线路的设计中显得十分重要。不仅要有观察研究掌握详细的雷电有关规律和参数，还要通过与气象部门的有效沟通来获取最全面的雷电资料，进而更好地将防雷技术运用到输电线路的设计中，并根据实际情况做好相关预防工作。此外，增强电力系统建设中防雷技术的科技含量，进一步提高整个电力系统防雷能力，以确保电力系统稳定运行具有重大意义。
参考文献
[1]李云鹏.浅谈电网工程输电线路施工技术要点[J].企业技术开发，2013，20（15）：134～135.
[1]徐中杰.输电线路设计中的线路防雷技术的应用研究[J].低碳世界，2013，（8）：63-64.
[2]胡华.防雷技术在输电线路设计中的应用[J].通信电源技术，2013，（3）：88-90.