摘要：雷击事故是高压输电线路运行中常出现的事故之一，本文重点分析高压输电线路的综合防雷措施，从避雷线、避雷设备、塔杆接地电阻、绝缘配置等方面进行展开，旨在构建完善、科学的防雷系统，保证高压输电线路运行安全。
关键词：高压输电线路；综合防雷；运行安全
引言：随着电力行业在社会生产生活中的重要程度逐渐提高，高压输电线路的安全控制成为相关部门的工作重点。受高压输电线路分布影响，雷击导致线路故障的情况时有发生，为保证线路正常送电，需要重点探讨高压输电线路综合防雷措施。
1高压输电线路发生雷击事故的原因
1.1线路架设存在的问题
高压输电线路架设之前需对架设区域的地质条件、自然环境进行严格、全面的勘察。由于自然环境的限制，线路架设工作的困难较大。如在山区，由于地形复杂、线路跨度大、输电路程远、自然条件特殊等问题，导致雷雨季节经常发生雷击事故。因此，在线路架设过程中，合理规划线路位置及走向，优化防雷系统设计至关重要。
1.2避雷设备安装存在的问题
在安装避雷设备时，尤其要注意塔杆保护角的设计，若保护角达不到相关标准，就会导致避雷设备无法有效发挥防雷作用。且避雷设备本身也存在一些问题和限制，能够产生的作用效果需结合实际情况进行判断。
1.3塔杆接地存在的问题
对大量高压输电线路雷击故障的统计分析发现，很多事故的发生都是由于雷电击中输电线路或周围空旷区域，导致线路过压而跳闸、损坏。高压输电线路在雷击时发生过压的几率与塔杆接地电阻的阻值存在直接关系，若阻值过高，就会影响输电线路的防雷性能[1]。有实验显示，线路的耐雷能力会随着塔杆高度的增加而下降，主要是因为塔杆高度增加会导致其引雷面积扩大，加大线路遭到雷击的几率，同时还会使线路面临更高的被反击风险，导致跳闸故障。
1.4绝缘配置存在的问题
绝缘配置的质量直接关系到高压输电线路运行的可靠性和安全性。绝缘配置的主要作用是避免发生电流回流，若线路中的绝缘配置不能发挥效果，就会导致跳闸事故。此外，线路绝缘配置会因长期使用而老化、脱落，导致绝缘性能降低，当线路遭到雷击时，更容易发生雷击故障。与其他高压输电线路发生雷击故障的原因相比，由于线路绝缘配置问题导致的雷击事故的破坏后果更加严重。
2高压输电线路综合防雷措施分析
2.1安装避雷线
安装避雷线是较为常用的高压输电线路防雷措施，主要原理为将雷电传导到避雷线上，减轻绝缘受到的损害，降低线路发生跳闸的概率。避雷线与大地相连，发生雷击时将雷电引导致大地。避雷线应安装于输电线路上方，并覆盖整个线路。在山区等地形复杂、雷电高发地区，应铺设双避雷线，形成双重防雷效果，保证高线输电线路运行安全。避雷线的安装应尽量降低避雷角，避雷角越小，对导线产生的保护作用越强。避雷线还能提供屏蔽静电的作用，保证线路不遭受外场电流的影响，将外场电流进行分流，降低输电线路的受损程度，特别是在高压输电线路铺设较为密集的区域，该种方法的防雷效果显著。但由于避雷线的铺设须覆盖整个高压输电线路，所需成本高昂，一般只被应用于短距离线路或雷电活动不频繁的路段。
2.2安装避雷设备
高压输电线路的避雷设备主要是避雷针和避雷器。线路受到雷击后，常出现的故障为跳闸，在跳闸故障频发的线路路段安装避雷器，能够有效预防雷击事故的发生。避雷器对于高压输电线路中的竖向线路的保护作用尤为明显，可以说是最有效的一种防雷措施。为防止绝缘子发生闪络问题，避雷器的电压设置要小于塔杆与导线间的电位差，保证避雷器能够自动将雷电分流[2]。避雷器在我国高压输电线路防雷工作中得到了广泛的应用，并在实际应用中发挥出很好的防雷效果，但其存在的最大问题仍然为安装成本高，需根据工程的实际情况进行选择。当前一种新的避雷器——氧化锌避雷器被研发应用，这种避雷器的优点在于在发挥优良避雷效果的同时，较其他避雷设备成本低、质量稳定。氧化锌避雷器能够降低输电线因雷击而发生断线的风险，其绝缘子的绝缘层中加设了防弧金具，使闪络发生于绝缘子贴胶与防弧金具中间，对导线进行保护。
2.3降低塔杆接地电阻
通过降低塔杆的接地电阻也能起到很好的防雷作用，该种方法一般与避雷线搭配使用，高压线路遭到雷击后，这一防雷系统能够显著降低雷电产生的电压，在不同电压的输电线路中，塔杆接地电阻的大小与线路的防雷性能如表1所示。降低塔杆接地电阻的方法主要有外引接地、扩大接地网面积以及使用降阻剂三种。当降低塔杆接地电阻不能有效发挥作用时，可安装耦合地线进行防雷。受到雷击后，耦合地线绝缘子的电压降低，对雷电进行分流，减少线路发生跳闸的可能，保证高压输电线路正常运行，该方法在山区尤为适用。降低塔杆接地电阻的方法成本较低，对线路地形、环境等条件的要求不高，在山区、城镇都可应用。相较来说，安装耦合地线的防雷措施限制较大。
表1 不同电压输电线路中塔杆接地电阻与防雷性能的关系
2.4优化绝缘性能
高压输电线中影响线路运行可靠性的一个重要因素为线路绝缘性能的优劣，绝缘系统的作用是避免线路中发生电流回流的现象，进而避免跳闸故障。若绝缘性能不足，或因长时间工作而发生老化、脱落，上述功能就无法有效实现，导致输电线路发生雷击故障的风险增加。一旦输电线路的绝缘系统出现问题，对于导线的破坏将非常严重，保证线路绝缘系统的有效性，就能在很大程度上保护输电线路不受到雷击的影响。由于铺设于不同环境下的高压输电线路其遭受雷击的频率、程度等都有所差异，为保证绝缘系统最大限度发挥保护作用，需要其具备更高的质量。绝缘体本身带自洁功能，防水性能优异，能够对输电线路起到隔水保护的作用。绝缘系统一般采取大量接地的方式，当线路遭到雷击时，接地线路就能迅速将雷电引流至地面，减轻雷击对于高压输电线路的破坏。
结论：如今，人们对电能的需求更加多元化，为保证高压输电线路能够稳定送电，保证整个电力系统的高效运行，需结合线路铺设地的实际情况，选取适当的防雷措施，减轻雷电对输电线路的破坏，降低事故风险，不断提高输电线路的防雷水平。
参考文献：
[1]荣晨.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[J].科学技术创新,2018(12):46-47.
[2]曾德胜.高压输电线路综合防雷措施的研究与应用[J].中国战略新兴产业,2017(48):120.
论文作者:杨志滔
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
标签：线路论文; 防雷论文; 高压论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 发生论文; 雷电论文; 《电力设备》2019年第5期论文;