低碳技术 ＬｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷＯＲＬＤ ２０１７／４ 解析线路防雷技术在输电线路设计中应用 朱俊！宇！（荆州市荆力工程设计咨询有限责任公司，湖北荆州４３４０００） 【摘要】眼下我国电力行业发展迅速，在国家经济发展中占据重要位置，输电线路的安装量随之也越来越多，绝大多数输电线路在安装完毕后 都会因为各种原因发生这样或那样的事故，造成严重的损失。雷击属于输电线路事故中最典型的一种，特别是对于高压输电线路来说，遭受雷 击的概率相较于普通输电线路要高出很多，而且实施防雷措施也比较困难。本文主要分析雷电对输电线路的不良影响，并阐述线路防雷技术在 输电线路设计中的具体应用。 【关键词】防雷技术；输电线路；设计；运用 【中图分类号】ＴＭ８６２ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１７）１２—００３６—０２ 引言 输电线路是电力能源传输的媒介．它是电网安全运行与 建筑物影响发生畸变。如地面上的树立的高铁塔．这些铁塔尖 顶电场强度通常较大，这些铁塔必然会先吸引雷电先驱．这也 分配的重要组成部分。输电线路的稳定运行对于电力系统至 就是这些高耸物体为什么易遭受雷击的原因．同样．电力输电 关重要。如果输电线路的电压等级提高，对应的塔杆高度和线 线路也是易受雷电袭击的对象 下面对雷电对输电线路的危 路尺寸逐步增加，使得输电线路越来越容易受到自然灾害的 影响．尤其是雷击现象。因此如何防范雷击对输电线路的影响 对于提高电力系统的稳定性具有重要意义 害进行介绍。 １．１雷电的高热效应对输电线路的危害 雷电在放电过程中打到输电线路上．雷电的高热效应就 会瞬间转化成数十万安培的电流．此时雷电流在输电线路杆 ｌ雷电对输电线路的危害 雷电活动最活跃的季节一般为夏季，最少季节通常为冬 塔上产生非常高的热能，会达到金属的融化点．输电线路杆塔 上的金具导线可能出现融化的现象．严重的将会出现断线或 定的威胁。 季。并且随着地域的不同，雷电活动的多少也会不同．一般来 倒杆．对电力系统的稳定运行和工业的安全生产都造成了一 说，地球赤道附近雷电最活跃，随纬度的逐步升高雷电也会逐 步减少，极地几乎无雷电。在自然界发生雷电后．当雷电放电 通道到达距地面较近的空中时，雷电电场便易受地面高尖项 １．２雷电的高压效应对输电线路的危害 市电网建设中的配电网规划提供用电量数据参考和理论依 据。最大程度的满足城市用电需求和节省能源 电状况和城市电网建设发展中的历史性数据，为城市电网建 设提供理论依据。采用科学的方法对电网工作人员进行培训． 提高工作人员的专业致使，充分掌握理解现代化科技．不断提 ３．２完善城市电网建设配电网规划不平衡的状况 在对城市电网建设中配电网进行规划时．首先要对该城 高配电网规划水平．进而提高配电网的自动化水平 市不同地区、不同区域的用电量和用电指标进行调查，并以此 为理论依据结合该城市不同地区的实际用电量对配电网进行 ４结束语 现阶段，现代化城市建设不断发展壮大．人们对城市供电 规３ｔｌ】．科学合理的对配电网的设备进行配置 除此之外还要加 的需求也逐渐提高，因此，加快城市电网建设的步伐是时代的 强和城市建设发展规划部门的交流和沟通。认真详细的掌握 要求哈号召，依据不同城市、不同地区的用电需求，对配电网 城市发展规划的情况，只有这样才能避免在进行城市建设过 进行不同的配置和规划，深入分析城市电网建设配电网规划 程中和配电网规划产生矛盾和发生不协调的现象。除此之外， 存在的不足和问题，采取科学合理的措施对配电网进行优化． 在配电网规划过程中，要努力争取城市政府部门的支持和配 及时解决城市电网出现的各种问题．根据不同时间人们对用 合，从而保证配电网规划实现预期目标．保障城市整体发展规 电的需求，积极对配电网进行审计改造．只要这样才能保证城 划和电网建设相协调。对于用电量较高的区域．要及时的加大 市电网安全、可靠的进行。保障城市电网建设和配电网规划以 配电网规划的强度，严格按照“科学、合理、实用”的原则对城市 及城市建设规划相统一，这样不仅推动了城市建设的可持续 电网建设中的配电网进行规划，推动城市建设的可持续发展 发展和促进了社会经济的发展 ３＿３保持主网和配电网的协调一致 在城市电网建设中要按照主网和配电网的协调一致的原 则，对城市电网和配电网进行规划、设计。要根据该城市实际 参考文献 【１］ｅｇ坦坦，李涛．配电网规划在城市电网建设中的应用研剐ＪｌＪ．工程技 术：全文版，２０１７（２）：２１３． 的用电需求并结合现阶段城市电网规划的要求．保证城市电 网建设的协调统一 在配电网规划过程中．要严格按照主干网 ［２］何晓东．浅谈配电网规划在城市电网建设中的应用［ＪＪ．品牌月刊， ２７． 的规划数据对配电网进行规划，不断提高配电网的规划水平。 ２０１３（１０）：［３］刘晓明．城市配电网规划现状及问题探讨［Ｊ１．中国电教育，２０１２，３０： 除此之外，还要对主干网和配电网的供电半径进行科学合理 的设计。完善配电网的结构，提高供电网的供电质量。从而提 高配电网规划的经济效益 １００～１１１． 『４Ｉ张萍，燕琴．城市配电网规划的问题及对策分析ｆＪ１．管理观察， ２０１４．１９：３３～３４． ３．４采用新技术对配电网进行规划 ２０１７—４—１３ 在城市电网建设配电网规划的过程中．要及时的采用科 收稿日期：袁新阳（１９７２一），男，助理工程师，本科，主要从事电 学先进的技术对配电网的设备进行配置．利用科学高效的信 作者简介：息管理系统，及时的收集不同城市、不同地区的用电数据、用 力规划工作。 ３６ ＬｏＷ ｃＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２０１７／４ 低碳技术 雷电在放电过程中．雷击点瞬间达到１０万Ｖ以上的高 压．如果雷击点在输电线路上．输电线路上的一些电气设备和 金具导线瞬间受到非常大的破坏．可能会出现短路、跳闸、变 压器烧毁等情况，破坏比较严重的将会引起火灾，使电力部门 蒙受很大的经济损失。 ３．３在输电线路上安装避雷器 避雷器在一定程度上弥补了避雷线使用不足之处．在输 电线路安装避雷器需要设置一个固定值的雷电流值．雷电流 值超过固定值，避雷器启动，避雷器和避雷线很好的配合达到 １．３雷电产生的电磁感应对输电线路的影响 雷电的形成过程会出现一定的电磁效应。当雷电在放电 时打到输电线路上时．电磁效应在输电线路上会形成交变电 磁场．使输电线路中的电流增大，从而将输电线路瞬间过载烧 毁。第四，雷电的机械效应对输电线路的危害。雷电具有一定 的机械效应．被雷电击中的物体出现变动和爆炸的情况，从而 分流雷击电流的目的。将电流导向地面。为了保证输电线路的 电压不会出现问题。安装避雷器时，要选择最佳铁塔线路．合 理利用现有资源 ３．４自动合闸系统的应用 自动合闸技术在线路防雷技术中的有效应用，主要采用 自动合闸系统．可以最大限度地减少雷击损失．为电力企业的 进入电力系统中．对输电线路、变压器以及发电机造成破坏， 健康持续发展创造良好的条件。输电线路设计中，应用自动合 闸系统，加强线路保护的安全性。在雷电过程中。实现设定的 对人们的生活和电力系统的稳定运行有着消极的影响。 ２防雷技术原理介绍 为了给输电线路选择合适的防雷技术．需要对雷电的放 电原理和防雷技术原理进行详细分析和研究。人们生活在充 满水蒸气的大气环境中．当大气和上升气流相遇时会导致大 气中的小水珠被各种电荷包围，之后在气流的带动下形成了 上表面带正电荷、中间正电荷和负电荷交织存在、下表面带负 电荷的云层．此种云层又叫雷云。雷云向地面的放电过程包括 先导放电阶段和主放电阶段．先导通电阶段因为某处的电荷 出现积累过多的情况，导致空气中一部分介质的绝缘性质发 生了变化．形成了导电通道．导电通道的形成过程就是先导放 电．此时雷云与大地的电压会达到ｌＯｍＶ。当游离的异性电荷 开始运动时主放电阶段便开始．主放电阶段的时间相对较短， 但是此阶段的电流达到了２Ｏ０多千安，有非常大的破坏性．之 后电流渡和电压波通过放电通道进行入雷击点 当气体介质 在电场的作用下导致电解质中一些带电的质点的数量和移动 的速度达到最大值时，电介质就会失去绝缘性，上述内容即放 电原理 通过上述原理可以对雷电的放电系数进行研究，得到 地面落雷密度值和雷电流幅值．通过对上述数据进行相应的 推导得出输电线路和避雷线的耦合系数、输电线路的耐雷水 平计算公式、雷击跳闸计算公式等，将计算所得值进行防雷设 计计算。 ３防雷技术在输电线路设计中的实践应用 对输电线路进行防雷设计时需要对所有的因素进行综合 考虑。下面对输电线路的防雷设计工作中需要注意的事项进 行说明。 ３．１选择合理、正确的电路路径 不同区域的地理环境和条件存在一定的差异，导致遭受 雷电袭击的几率也不同。容易遭受雷电袭击的往往是输电线 路的铺设路径存在问题的地方．为此，在选择输电线路的路径 时需要尽量避开容易发生雷电袭击的地点，具体要求如下：尽 量不要选择环山、水塘、树木等；尽量不要选择土地电阻率会 随时发生变化或已经发生变化的地方；尽量避开山谷和峡谷 等区域：尽量避开地下水位高和地下有导体矿物质的区域；不 要选择阳面的山坡或者土壤条件较好的山地区域。 ３．２在输电线路上设置避雷线 在输电线路上设置合适的避雷线是防止雷击的重要措 施 在这个过程中．关键是要选择正确的避雷线，必须确保避 雷线与输电线路相适应．还需要选择输电线路正确的避雷线， 相对较低的电压输电线路不宜架设避雷线，输电线路电压达 到１２０ｋＶ则需要进行全线避雷线布置。对于电压在２２０— ３５０ｋＶ之间的输电线路以及每个月暴雨天气在半个月以上的 区域全程设置避雷线．对于电压在５００—７００ｋＶ范围内的输电 线路以及山区需要全程设置两条避雷线。 合闸系统．线路可以自动关闭保护。以避免雷电对线路位置的 有害影响。随着我国防雷技术的飞速发展．自动合闸技术的防 雷效果逐渐增强．可以充分发挥输电线路的保护作用。因此． 有必要加强防雷技术在自动合闸系统中的应用研究。以促进 输电线路安全设计的进一步发展。 ３．５减小接地电阻 使用避雷线和避雷器的防雷效果并不是最好的．为了使 输电线路的防雷效果提高，需要对接地的电阻进行调整．让接 地电阻的值减小，下面对减小接地电阻的方法进行介绍。①使 用爆破技术。此种技术是一种新型的技术，主要原理是改变一 定区域内土壤的性质．通过爆破的方法将一定区域的地面炸 开，将电阻率比较小的物体压入地下，从而改变土壤的导电性 能。②使用适量的降阻剂。将降阻剂放置在铁塔的附近，让被 包裹的电解质、水分等快速地进入土壤，从而达到降低土壤电 阻的目标。 ４结束语 输电线路在电力系统中有着非常重要的作用．输电线路 是否正常对电力系统的运行有着决定性的作用，但是输电线 路容易遭到雷电的袭击．导致输电线路会出现不同程度的问 题。为了减少上述现象发生。电力部门需要在输电线路上做好 防雷措施。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］胡华．防雷技术在输电线路设计中的应用［Ｊ１．通信电源技术，２０１３ （３）． ［２】张磊．线路防雷技术在输电线路设计中的应用［Ｊ］＿中国高新技术企 业（中旬刊），２０１５（１）． 【３］杨岗，姚少荣．简述防雷技术在输电线路设计中的应用及理论依据 ＩＪ］．商业故事，２０１６（９）． ［４］李明光．１ｌＯｋＶ输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计Ⅲ．经营管 理者，２０１６（１３）． ［５］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）． 收稿日期：２０１７—４—１２ 作者简介：朱俊宇（１９８６一），男，助理工程师，本科，主要从事输 电线路设计方面工作。 ７
