高压输电线路综合防雷措施的应用探析

程东华

[摘 要]高压线路在运行的过程中，往往面临着多方因素的威胁，出现故障的概率较高。其中，雷击事故对线路的影响较为显著，破坏性极大。为了尽量减轻雷害，此类线路在设计环节和建设中均会采取一些预防措施，但由于考虑并不周全，这些措施的有效性尚不能达到预期。出于优化防雷效果的考虑，本文建议现实中立足全局，确定综合防雷方案。

[关键词]高压输电线路；综合防雷措施；应用

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0278-01

1 前言

当前状况下，不仅社会生产离不开电力资源，日常生活也对其有着极高的依赖性。在电力系统中，高压线路是电力传输实现的基础和支撑，所以，只有确保线路安全，才能够保证稳定供电。鉴于高压线路极易受到雷电的威胁，在现实中应注意采取有效的防雷方法，来提升线路的安全性，而探讨综合防雷措施的应用，正是达到上述目标的前提。

2 高压输电线路综合防雷措施的应用

2.1 必要性分析

高压线路防雷方面的现状可以归纳为：（1）杆塔面临较高的安全风险。在雷击事故发生时，线路中将产生“放电通道”，在此种情况下，110kV线路将会面临着直击雷的威胁。不同雷击现象产生的原因存在差异，所以，一项措施不可能解决所有问题，只有结合雷击性质确定对策，方有可能取得理想效果。目前这个方面的防雷工作亟待改进，其中，“杆塔接地”是极为重要的一点。高压线路之所以会出现雷击闪络现象，最主要的原因是过电压作用于杆塔导致了放电通道的形成，进而造成绝缘击穿。这个过程中的过电压一般被称为大气过电压，对电力系统可形成巨大冲击。雷击事故的本质是大地借助放电通道感应电荷及异种电荷，就这一点来讲，雷击事故的出现在很大程度上与接地有关，或者说与接地设施是否足够完善存在密切联系。而借由接地电阻控制来达到防雷目的的做法，也正是基于上述原理。（2）绝缘配置隐患多。研究表明，高压线路隐患很多都和自身配置状况有关。在高压线路中，绝缘装置的功能在于减少电流回流，因对线路运转影响较大而被公认为是线路中最关键的装置之一。在发生故障的情况下，因绝缘装置无法正常发挥出防止回流的作用，跳闸事故发生率将明显提高，线路安全面临的威胁也会增多。另外，绝缘装置在工作的过程中也会发生脱落，一旦出现这种情况，线路便会很容易遭受雷击，事故发生率也将明显高于绝缘装置正常工作时。（3）避雷线作用有限。高压线路建设中，经常会为了减轻雷害而布置避雷线，希望能够通过此种方式来确保线路安全。但是，避雷线虽然可以起到一定的减少雷击事故的作用，但其总体效果并不算理想。部分学者认为，高压线路运转中的安全隐患主要来自三个方面，依次为配置设施、支撑设施、避雷线，其中，前两种设施导致的隐患与它们在自然力的作用下易出现爆裂有关，而避雷线导致的隐患则大多与自身固有的局限性有关。尽管线路中布设的避雷线可以在雷击事故发生时以遮挡导线的方式起到一定的防雷作用，但这并不意味着其可以保证绝对安全，线路依旧遭受着雷电威胁。

整体来讲，目前的线路防雷有效性还处于一个比较低的水平，无论是绝缘配置，还是避雷线，都有一定的不足，由此造成线路防雷效果达不到预期。在这样的现实条件下，线路防雷设计与施工中有必要对防雷方案进行优化，积极应用综合防雷措施，以改善防雷效果。

2.2 应用思路

2.2.1 借助优化设计，确保杆塔安全

杆塔防雷的可行措施并不少，但效果最显著、操作最简便的还是控制接地电阻。借助有效的控制办法，将接地电阻降至一定水平，有助于减小雷击电流对杆塔的威胁，对于保障线路安全具有十分明显的作用。考虑到这一点，在杆塔设计和施工时就必须重视控制接地电阻，并通过对防雷方案的优化及改进，来达到高效防雷的目的。为此，高压线路建设时有必要关注以下两点：首先，设计环节中，设计人员必须明确山区易出现线路绕击这一点，并在具体设计时，注意规避此种情况。其次，设计时必须以当地环境实际为依据，科学确定保护角度。这就要求专业人员按照屏蔽角公式展开科学计算，并进行必要的检验，以确保保护角度与相关规定相吻合。

2.2.2 重视改善绝缘配置

鉴于绝缘装置对线路安全有着较大的影响，现实中有必要给予绝缘配置更高的重视，并积极尝试一些改进措施，以提升线路的安全性。为此，建议在电力工程建设时重视以下几项工作：首先，加强对绝缘装置使用的控制。绝缘装置是否能够正常发挥作用，影响着雷击事故对线路的破坏程度。所以，在进行高压线路建设时，基础性工作是确保用于项目中的绝缘装置都具有与相关规定相吻合的品质。对于具体使用的装置，不仅要保证质量达标，还要确保其规格适应线路安全要求。其次，在日常的线路检修工作中应注意对绝缘装置进行检验，以确认其性能是否正常，对于破损装置，必须要及时处理，以防止由此引发的安全隐患。最后，以线路运行状况为根据，合理确定绝缘强度，以保证绝缘装置能够发挥出最大的防雷作用。

2.2.3 合理利用避雷线

一般情况下，避雷线在电力工程中主要运用于架空线路，作用集中体现为能够接闪雷电、避免导线遭受雷击、借助耦合作用实现电压控制等方面。为了优化其防雷效果，现实中可以尝试对其屏蔽作用进行强化或者对绕击率进行控制，对此，一般要求是确保保护角度处于20°至30°的范围内，其中，220kV的线路以小于20°为宜，大于500kV的则以小于15°为佳。上述要求在非特殊情况下适用，但若线路经过之处以山区为主，保护角度则要比上述标准再低一些。最后，出于优化保护效果的考虑，现实中还要注意对避雷线接地进行严格控制，做到科学接地，以防雷电危害线路安全。

2.2.4 科学布设电棒、可控避雷针以及负角保护针

借助电棒的科学布设，可以达到控制耦合系数、优化电压分布的目的，对于保证线路安全有着重要影响。在当前的高压线路工程中，可控避雷针属于常见装置，防雷效果得到了普遍认可，在运用实践中表现出了防雷作用显著、实用价值高等优势，同时，其之所以能够得到广泛应用也与其自身的优势有着不可分割的联系。实践表明，此种避雷针的科学布设，能够起到减轻杆塔雷击事故发生率的作用。负角保护针与可控避雷针一样，都属于避雷设施的一种。在现实中，此种避雷针通常被布设于线路边缘部位，能够起到控制临界间距的作用，不仅防雷效果较好，还表现出了一定的经济优势和简便性优势。除了以上几种设施之外，高压线路中也可以尝试借助耦合地线对接地电阻实时控制，通过架空地线强化耦合效果，进而达到避免直击雷的目的。

3 结语

综上所述，当前的高压线路防雷方面依旧还有不小的改善空间，其中表现出的杆塔风险高、绝缘配置隐患多等问题值得关注。出于优化防雷效果、提升线路安全性的考虑，建议在电力工程建设中，从优化杆塔设计、改善绝缘配置、合理利用避雷线、科学布设可控避雷针以及电棒等设施入手，来确定综合防雷方案，以充分发挥各种防雷措施的优势。

参考文献

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