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摘要：现如今人们生活水平得到了很大的改善，电器使用量随之增加，为了满足用户的用电需求，电力企业在大部分地区架设了高压输电线路，确保用户日常生产生活用电。但因受到地形、环境等多项因素影响，在线路运行中可能受到雷击引发大面积停电，为人们用电带来极大不便。对此，应加强线路防雷与接地设计，确保输电线路能够始终安全平稳的运行。本文就相关内容展开论述。
关键词：架空;输电线路;防雷害措施;接地设计
1 架空输电线路中做好防雷与接地工作的必要性
哈密位于新疆东部，是新疆通向中国内地的要道，该地区属于典型的温带大陆性干旱气候，干燥少雨，晴天多，年平均气温9.8度，年降水量33.8毫米，哈密十三间房、烟墩、雅矿、三塘湖、淖毛湖属于大风区域，这一带的“百里风区”等地，全年八级以上大风口数超过一百天。
由于架空輸电线路的运行处于露天环境中，故自然环境中能影响其正常工作的因素较多。在诸多因素中，雷电因素的影响最为重大，有数据显示，在架空输电线路发生的故障中，因雷击造成的跳闸占据比例约达2/3。在雷电天气中，只有具备良好的防雷电设施，才能避免线路遭受雷击而干扰电能传输甚至使传输中断，以提高电能传输质量和效率。随着架空输电线路的普遍应用，为了解决上述问题，首先，在架空输电线路的构成上，绝缘体起到了重要作用，一方面需要使用绝缘体将输电线路固定在杆塔上，另一方面绝缘体也在很大程度上保证了输电系统的正常工作。其次，更为重要的是接地装置的设计，这是防雷系统的核心组成部分，也是为提高线路防雷能力所必要的设计。杆塔接地装置是架空输电线路接地设计中的最重要部分，其主要作用是将雷电引入地面，避免输电设备受到雷击而发生跳闸。综上可知，对于在露天环境中运行的架空输电线路，防雷工作至关重要，而在防雷系统中接地装置是其核心部分，只有做好接地装置的设计，才能提高输电系统的防雷能力，进而保证输电工作稳定进行。
2 架空输电线路防雷措施探讨
2.1 架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护最基本措施，通过减小雷电对导线的耦合屏蔽作用、减小电流量产生防止雷电直击导线的作用，对于防雷保护十分有效。架设避雷线的防雷效果根据线路电压不同而不同，一般而言效果成正向关联。实践表明，对于电压在110kV以上的线路，需要以20°～30°的保护角全部架设避雷线;而达到500kV的线路则需要将保护角降至15°左右。保护角的不同，既影响雷电绕击率，也同时影响两根避雷线之间的距离设计。
2.2 安装线路自动重合闸装置
通过安装线路自动重合闸，同样有助于架空输电线路的防雷保护。一旦雷电击中输电线路发生跳闸情况，线路自动重合闸有助于雷击闪络在跳闸后自动重合，这将使其恢复绝缘性能，缩短跳闸时间，及时消除故障，保证线路稳定。
2.3 不断优化避雷装置的设计工艺，科学选用避雷装置
优化设计工艺，合理设置和选用避雷线、避雷器等避雷装置是一种可行性较高的重要措施。首先，在高压架空输电线路中设置避雷线，不仅可以对输电线路中的自然雷电进行分流，降低其侵害作用，还能够充分利用导线的耦合作用，使流经线路合成绝缘子的电压大幅度降低。在此基础上，进一步利用导线的屏蔽功能，使感应过电压不会击穿线路中的元器件。其次，在设计线路时，技术人员应充分了解杆塔的高度、架设区的自然情况，确保避雷线时刻处于导线的上方。最后，对线路进行定期维护，及时排查安全隐患也具有重要意义。
检修人员对架空地线的运行情况和防雷能力进行确认时，由于地线支架上的活动范围有限（一般最多只能同时允许2名人员进行作业），加之受力点难以掌控，一旦出现大风或其他恶劣的自然气候，就很可能威胁到检修人员的生命安全。为解决该类问题，可采用高压架空输电线路直线塔地线提升方式。该方式的主要特征如下：第一，在支架的顶面额外开设容纳槽，在其内设置固定的螺母，并配合设置丝杠;第二，丝杠两端伸出支架，在上部安装棘轮扳手，下端连接吊钩（借助轴承），在地面设置平行的夹紧槽，分别安装第一、第二两个螺栓。采用高压架空输电线路直线塔地线提升方式可以大幅度提高检修人员在进行线路维护时的安全性，有助于其在一次检修时发现并排除更多的防雷安全隐患，进而达到提高防雷工作质量的目的。
2.4 增设耦合地线及塔顶防雷拉线
耦合地线和防雷拉线并非必要的防雷装置，一般应用于经常发生雷击或重雷区内。耦合地线，一般加装在导线下方，对于流入避雷线的电流起到分流、耦合作用，进而对降低接地电阻产生间接作用;防雷拉线，一般架设在塔顶，雷电直击线路时会优先接触防雷拉线，进而产生屏蔽效果。
2.5 采用“不平衡”绝缘方式
在野外地区设置输电架空线路时，考虑到成本，在很多时候不得不穿过雷电高发区。基于此，防雷工作的主要思路应该集中在提高线路的绝缘能力方面。为达到该目的，可采用在进线位置增设绝缘子数量的方式。如此一来，导线与避雷线之间的距离将会进一步加大，线路的绝缘性便会提高。具体而言，以110kV线路为例，一般在海拔1000m以下的区域，绝缘子的数量不会超过8片;如果杆塔的高度超过40m，则高度每增加10m，需额外设置1片绝缘子，同时搭配“不平衡”的绝缘方式，避免线路遭遇雷击时跳闸。
2.6 建立完善的雷电监测机制，及时掌握线路输配电运行情况
第一，线路管理单位应与气象部门建立长期合作关系，对管辖范围内的天气情况了如指掌。如果在一段时间内存在雷云聚集的情况，应及时制订应对方案，对区域内的高压架空线路运行情况进行监控。第二，借助雷电定位系统，一旦线路受到雷击并出现跳闸现象时，系统能够及时锁定故障区，帮助检修人员迅速确定故障位置，在最短时间内使线路恢复正常。第三，注重收集数据，逐渐建立完善的“雷电-高压架空输电线路”数据库。
3 架空输电线路接地设计要点
3.1 做好杆塔接地设计
做好杆塔接地设计是保证输电线路防雷能力的基础。首先，工作人员应当前往输电线路施工现场，对雷击频率、高发雷击地段进行实地勘察，以设计出最合理、最安全的线路方案。另外，工作人员需要对实际土壤电阻率进行准确测量并根据数据准确计算，以确定最终接地形式和接地图纸。
3.2 降低接地电阻
在杆塔接地设计的过程中，还应当采取措施以降低接地电阻，提高输电线路的抗雷能力。具体而言，在土壤电阻率较低的地区，可以先行降低杆塔的接地电阻，对于仍不能达到要求的，应充分利用杆塔、拉线等自然接地。而在土壤电阻率较高的地区，则需要经过现场勘察和分析后采取有针对性的手段来降低杆塔的接地电阻，具体包括但不限于外引接地、复合接地、放射形接地、连续伸长接地体、物理接地等，或根据实体土壤情况进行换土。
3.3 使用降阻剂
降阻剂是电阻工程技术发展的产物，在现代化电力工程中发挥重要作用。电阻剂具有超高导电性，有助于在接地系统中降低系统整体的接地电阻，使其满足防雷要求。降阻剂一般多用于山区、岩石等土壤电阻率较高的地区，通过深入地面，得以有效增大导电范围，加速电流分散。
结束语
综上所述，我国电力技术的高速发展为架空输电线路的产生和推广带来了契机，而架空输电线路的应用又为供电系统的稳定性创造了条件，也为电力技术的进一步发展提供了动力。为了不断提升架空输电线路的防雷性能，需要工作人员在实践中注重整体、注重细节，更需要研究人员对于理论不断深入，进而保障电力系统稳定运行。
参考文献：
[1]邓钢.500kV架空输电线路杆塔接地电阻整治技术[J].通讯世界，2019，26（08）：259-260.
[2]董威佐，肇恒阳.输电线路的防雷设计与运维技术分析[J].黑龙江科学，2019，10（10）：88-89.
关键词：架空;输电线路;防雷害措施;接地设计
1 架空输电线路中做好防雷与接地工作的必要性
哈密位于新疆东部，是新疆通向中国内地的要道，该地区属于典型的温带大陆性干旱气候，干燥少雨，晴天多，年平均气温9.8度，年降水量33.8毫米，哈密十三间房、烟墩、雅矿、三塘湖、淖毛湖属于大风区域，这一带的“百里风区”等地，全年八级以上大风口数超过一百天。
由于架空輸电线路的运行处于露天环境中，故自然环境中能影响其正常工作的因素较多。在诸多因素中，雷电因素的影响最为重大，有数据显示，在架空输电线路发生的故障中，因雷击造成的跳闸占据比例约达2/3。在雷电天气中，只有具备良好的防雷电设施，才能避免线路遭受雷击而干扰电能传输甚至使传输中断，以提高电能传输质量和效率。随着架空输电线路的普遍应用，为了解决上述问题，首先，在架空输电线路的构成上，绝缘体起到了重要作用，一方面需要使用绝缘体将输电线路固定在杆塔上，另一方面绝缘体也在很大程度上保证了输电系统的正常工作。其次，更为重要的是接地装置的设计，这是防雷系统的核心组成部分，也是为提高线路防雷能力所必要的设计。杆塔接地装置是架空输电线路接地设计中的最重要部分，其主要作用是将雷电引入地面，避免输电设备受到雷击而发生跳闸。综上可知，对于在露天环境中运行的架空输电线路，防雷工作至关重要，而在防雷系统中接地装置是其核心部分，只有做好接地装置的设计，才能提高输电系统的防雷能力，进而保证输电工作稳定进行。
2 架空输电线路防雷措施探讨
2.1 架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护最基本措施，通过减小雷电对导线的耦合屏蔽作用、减小电流量产生防止雷电直击导线的作用，对于防雷保护十分有效。架设避雷线的防雷效果根据线路电压不同而不同，一般而言效果成正向关联。实践表明，对于电压在110kV以上的线路，需要以20°～30°的保护角全部架设避雷线;而达到500kV的线路则需要将保护角降至15°左右。保护角的不同，既影响雷电绕击率，也同时影响两根避雷线之间的距离设计。
2.2 安装线路自动重合闸装置
通过安装线路自动重合闸，同样有助于架空输电线路的防雷保护。一旦雷电击中输电线路发生跳闸情况，线路自动重合闸有助于雷击闪络在跳闸后自动重合，这将使其恢复绝缘性能，缩短跳闸时间，及时消除故障，保证线路稳定。
2.3 不断优化避雷装置的设计工艺，科学选用避雷装置
优化设计工艺，合理设置和选用避雷线、避雷器等避雷装置是一种可行性较高的重要措施。首先，在高压架空输电线路中设置避雷线，不仅可以对输电线路中的自然雷电进行分流，降低其侵害作用，还能够充分利用导线的耦合作用，使流经线路合成绝缘子的电压大幅度降低。在此基础上，进一步利用导线的屏蔽功能，使感应过电压不会击穿线路中的元器件。其次，在设计线路时，技术人员应充分了解杆塔的高度、架设区的自然情况，确保避雷线时刻处于导线的上方。最后，对线路进行定期维护，及时排查安全隐患也具有重要意义。
检修人员对架空地线的运行情况和防雷能力进行确认时，由于地线支架上的活动范围有限（一般最多只能同时允许2名人员进行作业），加之受力点难以掌控，一旦出现大风或其他恶劣的自然气候，就很可能威胁到检修人员的生命安全。为解决该类问题，可采用高压架空输电线路直线塔地线提升方式。该方式的主要特征如下：第一，在支架的顶面额外开设容纳槽，在其内设置固定的螺母，并配合设置丝杠;第二，丝杠两端伸出支架，在上部安装棘轮扳手，下端连接吊钩（借助轴承），在地面设置平行的夹紧槽，分别安装第一、第二两个螺栓。采用高压架空输电线路直线塔地线提升方式可以大幅度提高检修人员在进行线路维护时的安全性，有助于其在一次检修时发现并排除更多的防雷安全隐患，进而达到提高防雷工作质量的目的。
2.4 增设耦合地线及塔顶防雷拉线
耦合地线和防雷拉线并非必要的防雷装置，一般应用于经常发生雷击或重雷区内。耦合地线，一般加装在导线下方，对于流入避雷线的电流起到分流、耦合作用，进而对降低接地电阻产生间接作用;防雷拉线，一般架设在塔顶，雷电直击线路时会优先接触防雷拉线，进而产生屏蔽效果。
2.5 采用“不平衡”绝缘方式
在野外地区设置输电架空线路时，考虑到成本，在很多时候不得不穿过雷电高发区。基于此，防雷工作的主要思路应该集中在提高线路的绝缘能力方面。为达到该目的，可采用在进线位置增设绝缘子数量的方式。如此一来，导线与避雷线之间的距离将会进一步加大，线路的绝缘性便会提高。具体而言，以110kV线路为例，一般在海拔1000m以下的区域，绝缘子的数量不会超过8片;如果杆塔的高度超过40m，则高度每增加10m，需额外设置1片绝缘子，同时搭配“不平衡”的绝缘方式，避免线路遭遇雷击时跳闸。
2.6 建立完善的雷电监测机制，及时掌握线路输配电运行情况
第一，线路管理单位应与气象部门建立长期合作关系，对管辖范围内的天气情况了如指掌。如果在一段时间内存在雷云聚集的情况，应及时制订应对方案，对区域内的高压架空线路运行情况进行监控。第二，借助雷电定位系统，一旦线路受到雷击并出现跳闸现象时，系统能够及时锁定故障区，帮助检修人员迅速确定故障位置，在最短时间内使线路恢复正常。第三，注重收集数据，逐渐建立完善的“雷电-高压架空输电线路”数据库。
3 架空输电线路接地设计要点
3.1 做好杆塔接地设计
做好杆塔接地设计是保证输电线路防雷能力的基础。首先，工作人员应当前往输电线路施工现场，对雷击频率、高发雷击地段进行实地勘察，以设计出最合理、最安全的线路方案。另外，工作人员需要对实际土壤电阻率进行准确测量并根据数据准确计算，以确定最终接地形式和接地图纸。
3.2 降低接地电阻
在杆塔接地设计的过程中，还应当采取措施以降低接地电阻，提高输电线路的抗雷能力。具体而言，在土壤电阻率较低的地区，可以先行降低杆塔的接地电阻，对于仍不能达到要求的，应充分利用杆塔、拉线等自然接地。而在土壤电阻率较高的地区，则需要经过现场勘察和分析后采取有针对性的手段来降低杆塔的接地电阻，具体包括但不限于外引接地、复合接地、放射形接地、连续伸长接地体、物理接地等，或根据实体土壤情况进行换土。
3.3 使用降阻剂
降阻剂是电阻工程技术发展的产物，在现代化电力工程中发挥重要作用。电阻剂具有超高导电性，有助于在接地系统中降低系统整体的接地电阻，使其满足防雷要求。降阻剂一般多用于山区、岩石等土壤电阻率较高的地区，通过深入地面，得以有效增大导电范围，加速电流分散。
结束语
综上所述，我国电力技术的高速发展为架空输电线路的产生和推广带来了契机，而架空输电线路的应用又为供电系统的稳定性创造了条件，也为电力技术的进一步发展提供了动力。为了不断提升架空输电线路的防雷性能，需要工作人员在实践中注重整体、注重细节，更需要研究人员对于理论不断深入，进而保障电力系统稳定运行。
参考文献：
[1]邓钢.500kV架空输电线路杆塔接地电阻整治技术[J].通讯世界，2019，26（08）：259-260.
[2]董威佐，肇恒阳.输电线路的防雷设计与运维技术分析[J].黑龙江科学，2019，10（10）：88-89.