高压输电线路防雷措施改进研究

张维

（山西省安装集团股份有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

高压输电线路的可靠性和安全性是最为主要的运行标准。高压输电线路运行水平直接决定，直接决定了整个电网系统的安全性和可靠性。而高压输电线路在实际运行过程中，由于雷击隐患、配置使用问题以及避雷线问题会影响运行质量，常用的防雷措施主要有绝缘子、避雷线、塔杆、接地装置等。但是，这些措施也无法全面提高高压输电线路的防雷水平，基于此，要探讨高压输电线路防雷措施的改进策略。

1 高压输电线路防雷意义

高压输电线路在运行过程中一旦遭遇雷击事故，会对区域内正常供电造成负面影响。所以，提高高压输电线路的防雷水平有着重要的价值。高压输电线路通常是在野外敷设的，在旷野敷设高压输电线路很容易受到雷击事故的影响[1]。如果高压输电线路受到雷击事故影响，会在短时间内产生电压过高的问题，而高压输电线路为了实现自我保护功能，通常会进行自我断电，这会导致区域内跳闸问题，影响整个电力系统的正常运行。

2 高压输电线路的安全问题

2.1 雷击隐患影响

高压输电线路在实际运行过程中一旦遭遇雷击事故影响，会导致整条线路跳闸，这会对区域供电能力造成严重影响。截至到目前为止，雷击问题仍旧是影响输电线路正常运行的最主要原因之一，也是对人们日常生产生活产生最大影响的问题之一。除此之外，高压输电线路在实际运行过程中还会受到地形条件的影响。如果，高压输电线路建设在地形相对较高的位置，在雷雨天气很容易遭到雷击影响。需要深入探讨高压输电线路的防雷技术，以保证高压输电线路在实际运行过程中不会受到自然条件以及地形条件的影响出现事故。

2.2 配置使用问题

高压输电线路在实际运行过程中之所以出现雷击事故，与配置使用问题直接相关。高压输电线路在实际规划建设过程中，已经考虑到了雷击问题，通常会使用绝缘配置阻止电流回流。首先，在绝缘配置实际设置过程中，如果无法正确使用，会对整个高压输电线路的运行能力产生严重影响，甚至造成线路瘫痪问题[2]。其次，高压输电线路在实际运行过程中还会涉及绝缘体，一旦绝缘体脱落或受到外力打击导致输电线路直接裸露在自然环境之内，很容易遭受雷击事故影响。最后，高压输电线路在持续性使用过程中会出现老化问题，这也是导致高压输电线路遭受雷击影响的主要因素之一。

2.3 避雷线问题

在分析高压输电线路主要构架过程中可以发现，避雷线也是最为主要的构件之一。通过使用避雷线可以有效提高高压输电线路的防雷水平，还可以有效规避输电线路持续性运行过程中风化、爆裂导致的安全问题[3]。但是，避雷线的局限性也是导致高压输电线路出现安全隐患的主要因素之一。高压输电线路在实际运行过程中，即使应用了避雷线，也无法确保能够完全规避雷击事故。

3 高压输电线路常用防雷措施

3.1 应用绝缘子

应用防雷措施是提高高压输电线路运行稳定性以及安全性的重要措施之一。在高压输电线路规划过程中，已经提高了对防雷内容的关注程度，并且应用了各类防雷措施，绝缘子就是高压输电线路架设过程中最常使用的防雷措施之一。通过在高压输电线路上安装绝缘子，可以有效提高高压输电线路的防雷水平，这也是截至到目前为止最为通用的高压输电线路防雷措施之一。究其原因，主要是因为绝缘子是由不易导电的陶瓷以及钢化玻璃等基础材料构成，可以起到较好的防雷效果，整体的成本相对可控，不会造成高压输电线路成本偏高的问题。此外，在高压输电线路中应用绝缘子还可以有效提高支撑导线与防止电流回地的作用。

3.2 应用避雷线

在分析高压输电线路常用防雷措施的过程中可以发现，部分高压输电线路在实际运行过程中，也会应用避雷线不断提高高压输电线路的防雷水平，避雷线在实际应用过程中也可以称之为架空地线。高压输电线路在实际运行过程中，一旦遭受到雷电打击，可以通过避雷线有效遮蔽导线，最大程度上承担雷电的电荷，然后由避雷线将大部分雷电电荷传导进入土地之内，是一种有效的高压电线路防雷措施。但是，避雷线在实际应用过程中，对于角度有着严格的要求，如果角度过大，会影响地雷线的防雷水平。

3.3 架设塔杆

在高压输电线路防雷工作开展过程中，架设塔杆也是最为主要的防雷措施之一。高压输电线路在实际应用过程中，可以通过塔杆起到一定的防雷作用。但是，传统塔杆通常是由钢质材料或者是混凝土材料构成的，在持续性使用过程中很容易受到自然环境的影响出现裂缝问题，这也是提高高压输电线路雷击事故概率的主要因素之一。高压输电线路在实际运行过程中，如果使用了水泥塔杆，一旦遭受雷击事故影响，会对水泥塔杆的整体结构完整性产生致命性的影响，甚至会出现塔杆爆裂以及倒杆等问题，严重影响区域内供电水平[4]。

3.4 使用接地装置

使用接地装置也是高压输电线路在实际运行过程中，最常用的防雷措施之一。高压输电线路中的接地装置主要是指，在高压输电线路架设过程中，将接地连接与地下埋设的接地联网相互连接，这种设备就被称之为接地装置，可以有效降低雷击事故对高压输电线路的影响。但是，在实际运行过程中，接地装置也有一定的安全隐患。首先，接地装置在实际应用过程中会受到塔杆、地网、土壤等因素的影响，出现地网电化学腐蚀，这对于接地装置的使用水平以及使用效率会造成负面影响。其次，接地装置在实际运行的过程中，对于接地线敷设长度以及敷设深度都有着严格的要求。如果接地线的敷设长度及深度无法达到既定标准，会对基地装置的使用价值造成负面影响。

4 高压输电线路防雷改进策略

4.1 加强绝缘子检查

想要不断提高高压输电线路的安全性和稳定性，需要着重关注高压输电线路的绝缘性能，这样才能确保高压输电线路在实际运行过程中即使遭受雷击事故，也可以有效降低雷击事故的影响范围。首先，高压输电线路在实际架设过程中，如果架设于海拔较高的区域，发生雷击事故的概率也相对较高。在此条件之下，如果想提高高压输电线路的绝缘水平，需要在高压输电线路架设过程中降低绝缘子情况，不断加强绝缘子检查。在实际检查过程中，一旦发现绝缘子在实际运行过程中已经处于较低值或者零值，检修人员要及时对绝缘子进行更换和处理，如图1 所示。其次，高压输电线路在实际敷设过程中，即使不架设在海拔较高的区域，也很容易受到自然条件的影响，导致雷击事故的发生概率相对较高。结合这一情况，在高压输电线的检查工作开展过程中，要及时对输电线路敷设区域土壤情况进行全面分析，并且做好相应测量以此来确定雷击事故的发生概率。再次，在高压输电线路实际运行过程中，检修人员要着重对绝缘子进行检查，确保绝缘子不会受到污染，而且整体结构完整，处于正常的工作状态。最后，在高压输电线路实际运行过程中，如果特定区域常规的防雷措施已经无法发挥应有的价值，检修人员要使用不平衡绝缘方式降低雷击事故的影响范围。

图1 高压输电线路更换绝缘子

4.2 强化避雷线架设工作

在探讨高压输电线路防雷措施过程中，避雷线是最为基础的防雷措施之一。主要是由于避雷线具有较好的防雷效果，而且具有较高的经济价值。但是，基于避雷线架设过程中的角度问题，在改进高压输电线路防雷措施过程中，也要强化避雷线架设工作。首先，高压输电线路在架设避雷线过程中，尽量选择双避雷线模式进行架设。其次，经过大量实验分析可以得知，雷击事故一旦产生，会对导线形成冲击影响。而输电线路所处环境、塔杆高度、地质情况等都会对冲击现象的影响范围以及影响程度产生影响。所以，在架设高压输电线路避雷线过程中，要结合区域的地质条件，选择最佳防雷方式，尤其要对避雷线的角度进行适当调整，不断提高避雷线的防雷水平。如果高压输电线路的电压已经达到上百千伏，那么在架设保护角过程中，需要充分考虑边坡因素，使保护角小于5°。如果该输电线路架设区域为平原地区，需要将保护角设置为0°以下[5]。

4.3 降低接地电阻

首先，在应用塔杆接地电阻提高高压输电线路防雷水平过程中，需要对塔杆架设区域的地形条件、气候条件以及高压输电线路的运行条件进行全面的分析。其次，在架设塔杆接地电阻过程中，需要确保接地电阻、接地引下线具有良好的接触效果。再次，在接地电阻施工过程中，需要建立严格的监督管理体系，对接地电阻的安装情况进行监管，确保实际接力电阻符合设计要求。最后，接地电阻的应用价值与施工区域的土壤条件直接相关。如果施工区域的土壤本身电阻率相对较高，施工人员需要适当应用降阻剂，提高土壤与金属接地装置的接触水平。

4.4 应用避雷器

在改进高压输电线路防雷措施过程中，增加避雷器也是最为主要的策略之一。通过增加避雷器，可以将雷电电荷快速导入电线之内，并且传入距离相对较近的塔杆，不仅可以减少雷击事故造成的跳闸问题，还可以有效规避雷击事故对绝缘子造成的伤害。但是，在选择避雷器过程中需要着重关注塔杆情况以及避雷器的类型。例如，某一个高压输电线路塔杆在实际运行过程中经常遭受雷击事故影响，那么在安装避雷器过程中，需要在三相上全部安装避雷器，且在相近塔杆上也需要安装避雷设备。除此之外，随着科技水平的不断进步发展，避雷器的类型和功能越来越丰富，结合高压输电线路的实际防雷需求，检修人员在选择避雷器时，要尽量选择包含间隙的避雷器作为主避雷器，这样才能延延长避雷器的使用寿命。同时，避雷器在实际使用过程中，需要在自然环境内进行持续应用，检修人员需要着重关注避雷器的防水性能。图2 为避雷器。

图2 避雷器

4.5 架设耦合地线

架设耦合地线不仅可以提高高压输电线路的防雷水平，还可以确保高压输电线路即使遭受了雷击事故影响，也不会出现跳闸问题。在耦合地线实际架设过程中，检修人员需要着重对地线架设位置进行规划，选择直挂式以及侧挂式两种不同的方式架设耦合地线，确保耦合地线在高压输电线路实际运行过程中，可以真正起到防雷作用，保证高压输电线路的运行安全。

5 结语

高压输电线路防雷对于保证高压输电线路运行的安全性和稳定性有着重要的意义。结合高压输电线路运行过程中经常出现的雷击问题、配置问题、避雷线问题，在常规防雷过程中应用的绝缘子、避雷线、接地装置以及塔杆等方式已经难以提高高压输电线路的防雷水平。所以，想要不断提高高压输电线路的防雷水平，就要加强检查绝原子、强化避雷线、降低接地电阻、应用避雷器，同时架设耦合地线，保证高压输电线路运行安全。