关于电力铁塔防雷措施分析与探究

张驰成 陈太龙

摘 要：本文通过系统总结电力铁塔受到雷击原因，论述了雷电对电力铁塔的具体危害，最后提出了电力铁塔新型避雷装置的发明，实现电力系统运行稳定。

关键词：电力铁塔;防雷措施;避雷装置

当前我国社会经济发展速度很快，已经发展成为世界各国里面的第二大经济体，而工业里面的电力行业作为我国社会经济发展的重要基石，电力系统自身的运行安全可靠十分关键。然而我国西部地区由于地质条件复杂，气候环境多变，电力系统的输电线路往往通过十分空旷的平原地区或复杂难行的山地，因此，在当地雷暴季节期间十分容易受到自然雷击的危害。当电力系统的设备设施遭受自然雷击出现损坏，当地电力系统抢修人员不能很难及时到达故障地区，由于当地天气原因极大增加了故障抢修的实际难度。因此，开展电力系统的电力铁塔防雷方式研究才是关键部分。

1 电力铁塔受到雷击原因的具体分析

雷电作为大气环境里出现的超长距离空中放电过程，携带着强大的电流冲击、炙热的高温烘烤、剧烈的电磁辐射可以很短的时间里面产生强大的冲击破坏。通常，一次普通的自然雷电放电过程包括2-3 次自然闪电，这些闪电持续时间短，但是瞬时电流特别大。当大量的带电积云开始接近地面或者地面突出物时候，两者之间的电场强度超过空气自身的介电强度，就会出现直击雷的情况。而因为物体尖端出现放电现象的物理原理，在雷雨天的时候，当大量带电云层靠进地表高耸建筑物过程中，地表高耸建筑物往往会直接感应到与云层本身相反性质的电荷部分，当这些电荷聚集超过一定程度时，就会出现自然雷击的现象。如果地表高耸建筑物的自身顶部存在大量金属物质，则受到自然雷击概率会更多。在不同自然环境里面，受到雷击灾害的可能性是不一样的，比如在开阔空旷地区，大面积水域地区等附近的电力设施受到雷击灾害的可能性最高。因为在电力线路里面，特别是在高压输电线路里面的电力铁塔作为十分高的金属导电建筑物，且通常位于比较孤立的地方，导致电力铁塔上的相关设备，电力装置，输电线路和电力铁塔本身十分容易受到自然直击雷的威胁。

2 雷电对电力铁塔的具体危害

自然雷击通常分为四种主要形式，分别是自然直击雷、自然感应雷、自然雷电波侵入和自然球形雷。对电力系统输电线路和附属的电力设施导致威胁最大是自然直击雷和自然感应雷。自然直击雷主要是指自然雷电直接击中各类电气设备、输电线路或高耸建筑物，造成强大的自然雷电流经过这些物体，造成整个电力系统出现过电压情况。出现直接自然雷击过程，瞬时的巨大电流往往通过这些被雷电击中的物体，在这些物体内部出现高达几万度的瞬时温度，造成物体出现燃烧，或者导致导线出现熔断。自然感应雷主要是指自然雷云对地进行放电过程里面，雷电放电通道周围空间里面的自然电磁场情况出现急剧变化，导致放电附近的导体物质出现感应过电压现象。这种情况会造成电力系统设备出现击穿现象，导致电力系统发生设备停电事故、设备绝缘层损毁，直接威胁电力系统里面用电设备和人员生命安全，甚至可能会导致出现火灾和爆炸等各类事故。对于电力系统里面的高压输电线路来说主要容易遭受自然直击雷影响，而附属的电力铁塔和输电导线相比更容易遭受自然直击雷的直接破坏。当电力铁塔被自然雷电直接击中后，按照击中部位的差异，出现的实际危害也有所差异。雷电击中电力电缆部分会出现电流过大的情况，导致温度升高，引燃电缆外部的绝缘层部分。如果雷电击中的是电力系统里面主电路还可能会导致周围出现大面积的停电现象和各类电器设备的大范围损毁。因而，采取先进的自然直击雷防护措施，对电力系统的电力铁塔部分开展防护工作显得十分重要。

3 电力铁塔新型避雷装置的发明

电力系统的电力铁塔通常采用的避雷装置，是一种能够在出现恶劣的强对流天气环境里面实时保护电力铁塔部分不被自然雷电造成电击的有效避雷保护设备装置。随着目前科学技术的不断发展，适合电力铁塔的避雷装置种类更加复杂，性能需求更严格。但是目前使用的电力铁塔部分避雷装置自身还是有着各种问题，比如耐高温和稳定性不足，安装过程十分繁琐，安全系数比较低等。

根据目前电力铁塔避雷装置自身的各类问题，设计出一种全新的适合电力铁塔使用的避雷装置。采用穿刺线夹和闪裙部分进行镶嵌连接，同时设置有对应的穿线孔和穿刺结构。穿刺线夹自身属于铸铜材料配件，线夹上面的穿刺部分能够上下调节的实际范围是0-1cm之间，其中穿刺部分属于可拆卸的机械结构，能够与线夹的穿线孔部分进行镶嵌连接。同时，导流环与卡扣部分进行镶嵌连接，而且卡扣部分与绝缘子进行连接，导流环部分环绕闪裙排布设置，通过俯视呈圆形分布。导流环自身材质属于镀锌钢丝材料，绝缘子与闪裙部分进行互相连接，而且闪裙与套筒部分进行互相连接，在套筒部分的上方连接接地杆，且保证接地杆能够与接地线进行相连接，套筒部分依靠固定螺栓与装置底座进行连接，装置底座通过俯视呈三角形样式，且底座每个角依靠固定螺栓能够与套筒进行连接，装置底座与基座部分按照高低错落式进行布置，且保证装置底座与基座部分呈平行方向布置，装置底座与基座部分分别与装置固定支架保持垂直，装置的固定支架上安排设置固定螺孔部分，保证能够与装置基座進行相连接。

这种全新的电力铁塔避雷装置，能够有效增大外表面部分的爬电距离，提升装置的安全可靠性，同时装置还具有很高的稳定性，材质轻等具体优点，可以保证整个避雷装置在受到自然雷击之后能够快速减少荷载。

结束语

不断改进完善电力系统里面的避雷措施，创新改善避雷装置十分重要。在工业化快速发展的今天，对整个供电系统自身安全稳定的具体要求会更加严格，可见真正安全稳定的新避雷装置是实现电力系统运行稳定的关键保障。

参考文献

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