高压输电线路的防雷设计要点

高压输电线路的防雷设计要点

蔡强

鄂尔多斯供电公司输电管理二处

内蒙古 鄂尔多斯   017000

摘要：高压输电线路是电网运行中的重要组成部分，具有传输功率大、远距离输电等优点。由于其独特的环境和特点，电气设计方面存在诸多问题。高压输电线路的电气设计要考虑线路的稳定性和可靠性，如选择合适的导线截面、绝缘强度、杆塔、气象条件等。还要考虑线路的安全性，注意与周边环境的协调，如避免对野生动物和植物造成不良影响，减少对居民的干扰和危害。总之，高压输电线路电气设计问题是一个复杂而重要的课题，需要不断优化设计方案，提高管理水平，采取行之有效的措施，从而确保线路的安全、稳定和可靠运行，为电力事业的发展提供坚实支撑。

关键词：高压输电；线路电气设计；措施  

一、雷击对输电线路的危害及作用方式

雷击即带电云层对大地放电时对中间建筑物及电气电子设备造成损害的过程，而高压架空输电线路作为近地空中建筑，其遭受雷击的强度和频率之高不言自明。雷击对于世界范围内的高压输电线路的影响和危害都是十分严重的，轻则导致输电线路的绝缘子发生闪络而引起输电线单相接地或者跳闸，造成对用户供电的短暂中断; 重则由于雷击电流在输电线路中形成雷电进行波在线路中传播，导致避雷器爆炸或者破坏主变压器的绝缘保护设施，进而对用户供电造成长时间的中断。此外，在特定情况下的雷击会在输电线路中产生一定强度的电流，但其产生的电压值小于绝缘子串的绝缘值，只降低绝缘子的绝缘值而不会直接造成绝缘子闪络，但是会削弱输电线路后续的抗雷击能力。

雷电对高压输电线路的危害主要由雷电冲击波电流产生的过电压导致，雷击在输电线路或杆塔和避雷线上引起的过电压主要可分为直击雷过电压和感应雷过电压，前者主要由雷电直接击中高压输电线路产生，后者则主要由雷电击打在避雷线及杆塔上对高压输电线路产生感应电流而形成。其中，雷电直接或者绕开避雷线而击中输电线即为直击或绕击，此时雷电流会在输电线中直接产生高压电流而导致绝缘子串发生闪络; 雷电击中避雷线或者杆塔等设施称为反击，由于所产生的高压电流不能及时疏导而在输电线路形成高压差，进而造成绝缘子闪络的发生。

二、高压输电线路电气设计中存在的问题及原因

高压输电虽然在我国分部广泛，但它存在的问题尚未解决，高压输电工程是一项非常庞大的工程，有许多细节需注意，任何一个不起眼的细节都有可能对输电工程造成很大的影响。目前首要做的就是找出高压输电线路电气设计上的不足之处，然后想办法解决存在的问题。

1、线路路径选择缺乏合理性。在高压输电工程建造的时候，首先要做的就是规划好线路设计。有些地方不适合高压输电的线路安置，所以在规划线路设计的时候，要实际勘察好线路经过的地方，注意每个细节。有些高压输电线路设计者没有合理的分布线路，导致后期的高压输电工程出现问题的情况很多，也有的高压输电工程线路设计者在设计线路时没有根据当地实际的地理环境和天气状况来设计，就会导致寒冷地方的线路结冰，然后线路上的冰块太大导致电线断裂。为了后期高压输电线路不出现错误的地方，在设计线路时要考虑到材料成本和线路走向，不能为了节省材料而忽略了线路设计的质量。

2、防雷和抗冰设计不合理。每年在我国发生的线路故障，大多是天气寒冷或电线结冰对线路造成的破坏，我国每年都会发生电线上结冰过厚而导致线路断裂的现象，每一次对线路的维修都极其困难，工人们要爬上距地面几百米的高空中维修，非常困难，如果对高压输电线路进行合理的规划，就会避免这种情况的出现。武汉曾因下冰雹造成很多电路跳闸的现象。在遭受雷暴导致高压线严重受损，不仅对政府工作人员带来极大压力，也对人们造成很大不便。如果高压输电线合理安排就不会出现这种情况。有些地方的高压输电线路因没有做好防雷措施引发触电事故造成人员伤亡，可见高压输电线路防雷措施的重要性。

三、高压输电线路电气设计措施

1、高压输电线路路径优化设计。对高压输电线路的路径进行切实的优化和设计，能够从根本上对高压输电线路电器设计的效果加以提升。相关工作人员要针对高压输电线路覆盖范围内的所有特殊地质进行实地勘探工作，将所有与线路设计存在关联的因素进行收集，并进行综合分析研究。挑选最佳的线路架空模式，在进行线路规划的时候要保证尽可能的绕开自然保护区。综合工程现场各方面情况最大限度的减少转角的情况，确保高压输电线路设计具备良好的安全性，促进高压输电线路设计整体水平的不断提升。

2、加强防雷抗冰设计及改进建议。环境气候可以说是影响高压输电线路运行的一个最为重要的因素，尤其是暴雨、雷电等恶劣的天气。所以在进行高压线路规划工作的时候，要重视线路整体的防雷抗冰性能的提升，但是就以往设计实际情况来说，大部分的设计工作人员往往会对这一问题十分的忽视，从而会造成线路在低温的环境下会出现线路破损而漏电的情况，这样就会增加线路运行的整体成本，需要在进行线路设计工作的时候，全面的考虑线路的抗冰性能，诸如：在挑选线路材质的时候，要重视线路的抗冰性能，并且在一些气候条件较为恶劣的地区可以选择抗雷击性能较强的导线，尽可能的提升导线的综合性能，规避恶劣天气对线路造成的不良影响。其次，借助专业的辅助设备可以促进线路整体抗病害的能力的提高，可以在导线的表层包裹一层绝缘层，从而提升导线整体的防护性能，尽可能的避免外界不良因素对线路造成损害。

3、注重基础施工。基础施工工作的效果往往也会对数显线路施工质量产生一定的影响，在实际开展施工工作的时候，需要前期预埋加固不见，诸如：基础型钢以及螺栓等等，并且还需要综合实际需求来对施工材料的质量、性能以及规格进行挑选。该环节的土建施工中，应准确标记接地网接地桩，在展开接地电阻试验时，如果发现故障，工作人员应在详细标记的指导下，有针对性的采取相关措施解决故障问题。土建施工人员应同电气安装工作人员共同加强户外杆坑技术的应用力度，通过有效的措施，实现精确定位输电线路杆塔、杆坑深度以及中心线偏移的目标。

4、杆塔组立。组塔施工前，现场应复核地脚螺栓的螺母与螺杆、垫片塔号标识、规格是否匹配，确认无误后方可施工。塔脚板安装后，应及时安装螺母和垫片，两螺帽应靠紧。凡参加登塔高处作业的人员，应每年进行一次体检，经医师鉴定患有高血压、心脏病等不宜从事高处作业病症的人员不得参加高处作业。施工用安全带、防坠落自锁装置、手扳葫芦等机具应经试用，检查性能完好、无损坏和严重缺陷，满足使用要求且在试验有效期内，粘贴检查合格的标签，注明检查日期、试验单位、机具使用范围等关键信息。

就高压输电线路电气设计工作来说，其在高压输电线路结构中的作用是非常巨大的，在针对高压输电线路电气进行设计工作的时候，往往会遇到诸多的问题，如果不能加以有效的解决，势必会在整个线路中埋下安全隐患，所以设计工作人员务必要对高压输电线路电气设计工作加以重视，从各个环节入手来加以全面的管控，针对设计中存在的问题进行综合分析研究，并针对性的提出解决的方法，这样才能从根本上对高压输电电路的运行稳定性和安全性加以保证，促进我国社会稳定和谐发展。

参考文献：

[1] 顾哲明 . 高压输电线路电气设计问题及完善对策[J].电子测试 ,2020,4.

[2] 马立业 . 高压输电线路电气设计的问题及对策 [J].建筑工程技术与设计,2019,5.

[3] 田海遥 . 高压输电线路电气设计的问题及对策 [J].科技资讯 ,2020,15