输电线路设计中线路防雷技术的运用解析

仲海军 毛妹 王俪潼 张虎

摘 要 输电线路的稳定和安全运作将能够为居民生活、企业发展提供充足的电力供应。然而雷电等天气因素的固然存在极为可能引发输电线路的中断，从而给居民和企业的日常生活与运行带来极大的不便，且会增加电力供应企业日常养护维修成本增加。而基于防雷技术对输电线路进行科学设计，将能够极大减少上述问题发生。为此，作者在本文中将结合这些问题发生的原因，探讨有效利用防雷技术加强输电线路科学化设计的实践对策与措施。

【关键词】输电线路 防雷技术 运用解析

1 引言

随着我国社会主义现代化的飞速发展，我国经济水平得到了巨大提升，从而促使当代居民生活需求得到极大满足，并为企业的发展创建了良好的发展环境。电力能源作为当代重要能源之一，其支撑着居民日常生活、企业日常运作。有效确保国家电力能源的持续稳定供应，将是当代社会和谐发展和经济稳健增长的重要基础。为了确保国家电力系统的稳定运行，就必须从输电线路设计、电力企业管理、地方电力调配等多个环节给予积极的努力。而日常雷雨天气通常是电力企业无法规避的可能影响电力供应无法稳定的重要负面影响因素，其极为有可能导致区域性的电力供应无法保证。严重时，还会引发社会治安不稳定等影响社会发展的重大问题。因此，除了要对天气变动频繁地区的输电线路进行防雷技术处理之外，还需要关注其他雷电危害频率发生较少地区，使用线路防雷技术并制定有效的应急预案，以减少电力企业发展中所面临的不可控制风险，并在坚持成本与效益原则基础上，肩负起为广大社会服务的责任。为此，作者在本文将基于上述讨论为出发点，针对产生输电线路雷击的原因进行分析，并探讨在现有输电线路设计中有效融入线路防雷技术的实践对策与措施。

2 产生雷电打击的输电线路的原因分析

通常在所可能导致输电线路受到雷电打击的原因主要有以下两个方面：

第一，地理因素所导致的雷电打击。输电线路所处的地理环境不同，通常会直接对输电线路受到雷电打击的几率存在紧密联系。如果输电线路处于一个山区当中，就会由于山区这一特定地理环境，受到山区中经常发生的雷电天气影响。加之，山区当中由于山脉的高度不一、地面较为崎岖等因素影响，就会导致空气中水汽凝结较为容易，并增加天气变化的速度。这些因素的存在，会使得山区中的雷雨天气变得司空见惯，大雨及其中所伴随的雷电将会给输电线路的日常运行造成巨大危害，从而极为容易引发地区供电的中断。除了山区之外，沿海地区由于会受到每日潮汐和海水蒸发影响，也极为容易产生大风或雷雨天气。而这些所处在特定地区的输电线路，将会更加易于受到不利因素的影响，从而使输电线路受到雷电打击的风险几率增加。

第二，输电线杆塔高度引起的雷电打击。输电线路通常需要使用杆塔进行架设，从而使输电线路被置身于高空之中。这一特定安置位置的选择，将使得输电线路极为有可能受到雷雨天气中雷云的影响。在雷云当中经常会出现电荷的集聚，当其电荷达到一定程度不能被雷云所承载时，就会产生放电现象。而此时，就会对被置身在高空中的输电线路产生打击。在输电线路受到雷电打击时，承载线路的杆塔通常会起到媒介的作用，从而促使在短时间内受到雷击的输电线路在大地与雷云之间的电压瞬间增加，使得整条线路被击穿。因此，在进行输电线路的设计时，需要对这一问题给予积极的关注，并在设计当中进行相应防范与约束反击电流的措施。

3 防雷技术在输電线路设计中的应用研究

在上文中，作者分析了输电线路遭受雷电打击的主要成因。为此，在本部分中作者将基于防雷技术提出如下三点改进及应用对策：

第一，有效选择良好的输电路径。输电线路极为容易受到地理环境及天气变化的影响，从而对其日常运作产生危害。因此，在进行输电线路建设时期，应当尽量避免使输电线路经过山谷、山坡、山涧等地表较为崎岖的地方，从而使其能够减少输电线路遭受雷电打击的几率。另外，在进行输电线路架设时，应当对当地进行建造前的地质勘探，以防止由于地下水位较高，或者是地表下面存在有较为丰富具有导电性的矿物质存在，致使杆塔在输电线路与地表之间的电阻较少，引发雷电电压短时间内迅速提升问题存在。

第二，对避雷装置进行科学、合理的设置。对所架设的输电线路安装避雷装置，是当前输电线路防雷经常使用的方法。在此项工作中，应也当把握防雷技术要点，从以下几个方面努力：

（1）安装避雷线时应当注重对该线路的科学化设计，并关注改线路的特点，例如：避雷线路通常具有较高的耦合特点，从而能够实现对电荷的屏蔽，使输电线路一旦受到雷电影响，就会实现对电压的顺利分流。基于上述原理的存在，将可实现减少输电线路与杆塔中所承载的电流，防止输电线路被雷电打击产生中断的现象。除此之外，还应充分坚持成本与效益原则，仅针对输电线路中所输送电流电压在三十五千伏以上的线路进行安装避雷线，针对输送电流得到了220千伏的输电线路，还应当为其安装两条及以上的避雷线路，从而满足对线路中电流分流的需要。另外，还应当根据输电线路所处的架设环境，对输电线路周边的附属工作设备进行防雷技术应用。如：变压器、变电站等。上述对输电线路存在较为密切联系的设备亦可安装避雷装置，并尽量增加其与地面之间的电阻额，以对整个输电网络起到防雷功效；

（2）使用负角保护针，实现对杆塔架设输电线路保护。除了使用避雷线路之外，针对被杆塔架设在空中的线路，还可在线路与杆塔接触部位之间安装负角保护针，其主要是为了实现减少线路被击穿的临界距离，从而有效实现对整体线路的保护作用，使输电线路得以屏蔽外部电流影响。针对山坡、山涧等特殊地理环境，应对整条线路安装负角保护针的距离进行特定设计，一般可选取的安装距离为2.6米左右，并将负角保护针的针头设计为尖锥的形状，再进行输电线路上的安装。

4 结论

通过上文的研究，可以发现，输电线路的设计在整个国家电网日常运行当中扮演着重要的角色，发挥着重要的作用。而由于输电线路所处的特定地理区域及其架设的杆塔高度因素影响，使被架设在空中的输电线路容易受到雷电的危害，从而引发输电线路出现中断等影响地区发展和经济增长问题。为此，作者在本文中在分析输电线路受影响问题产生的原因基础上，基于防雷技术提出了两点改进设计的方案及措施，谨此希望能够为该领域研究做出自身贡献。

参考文献

[1]李立国.浅谈风电场10kV集电线路防雷保护[J].现代国企研究，2015（20）.

[2]张冯硕.架空输电线路防雷与接地的设计探析[J].企业技术开发，2015（36）.

作者单位

沭阳县气象局 江苏省沭阳县 223600