徐鹏鹏
如东县供电公司，226400
摘要：现阶段，社会进步迅速，随着时代的不断发展，输电线路电压不断上升，传统的避雷针逐渐不能满足电流需求。因此，输电线路防雷避雷针的电气优化设计已成为当前设计人员的首要任务。防屏蔽避雷针属于地线避雷针。采用自身针尖的绝缘帽与针体串联使用，可有效防止避雷线，降低雷击事故发生的概率，避免安全事故的发生。
引言
随着时代的不断发展，输电线路的电压不断升高，传统的避雷针逐渐不能满足电流的需求。因此，输电线路防雷避雷针的电气优化设计已成为当前设计人员的首要任务。防屏蔽避雷针属于地线避雷针。采用小气隙串联针尖绝缘帽，可有效防止雷电对导线的屏蔽，减少雷击。
1雷电放电概述
雷电作为一种常见的自然现象，在电力系统中会产生比正常电压高出数倍的雷电过电压，是造成电力系统故障的主要原因。雷电放电产生的雷电电流流经输电线路，会产生巨大的电磁效应、机械效应和热效应，对输电线路的安全稳定运行构成极大威胁。因此，在设备投入运行前，应进行一系列的检查，如运行区段的选择、设备的稳定性、分断能力和合闸能力等。根据气体放电的特点，闪电属于超长气隙火花放电过程。
2普通避雷针引雷的原因分析
在雷雨天气中，雷雨与地面之间形成一定的电场，通常是直流静电场，在雷雨向地面放电前形成电场。在整个放电过程中，比雷击放电装置的放电电压要长。受雷暴形成的电场影响，输电线路避雷针尖端的电场强度最大，局部空间电离产生的电荷与雷暴云产生的电荷具有相同的极性，并通过避雷针流入地球，在上方形成空间电荷避雷针。空间电荷与避雷针具有相同的极性，同时又与雷云的反极性电荷一起移动，以减少躲避雷击针尖端附近的电场强度减弱或停止电离。当避雷针的空间电荷和单极电荷逐渐消散时，避雷针尖端的电场强度将逐渐恢复并循环。
3输电线路几种常见雷击形式
3.1反击雷过电压
当线路杆塔和避雷针受到雷击时，雷击点阻抗处的雷电流对地电位将大大增加。一旦线路绝缘冲击放电电压低于避雷点与导线的电位差，就会出现导线闪络现象，进而产生过电压。由于杆塔和避雷针的电位值大于导线的电位值，所以会出现这种现象，也称为反雷过电压。
3.2绕击雷过电压
绕击雷过电压主要是指雷电绕过避雷线直接击中导线或者导线直接被雷电击中，导线上会出现有过电压现象，因此也可以称之为绕击雷过电压。
4输电线路引发雷电的原因
4.1线路杆塔的高度
雷云中的电荷通过线路的杆塔与大地形成单向回路，雷云中所产生的过电压通过线路的杆塔，导致线路击穿的现象发生。由于杆塔自身具有一定的高度，相关工作人员需要知道一些影响因素：①杆塔身的电流加大，反击的电压和电流就会减少。②导线闪烁程度的大小与线路间距的不均衡有着直接关系。③相邻杆塔之间的分流会导致分流作用降低。
4.2高压输电线路架设困难
高压输电线路施工工艺难度大，架设地点的地理条件和位置应严格调查。由于部分地区地形特殊，地形多变，输电线路架设难度也较大。这种地形一般发生在山区，自然环境复杂，输电线路面积大，距离远等困难，因此雷雨季节输电线路更容易遭受雷击破坏。
因此，输电线路的防雷设计是本工程的重中之重。
4.3土壤电阻率的原因
一般来说，铁塔与接地电阻有直接关系，在山岩等地形结构相对复杂的地区，土壤电阻率对雷击有明显影响。另外，如果雷击到塔顶，由于土壤的电阻率很小，极有可能引起反射。因此，山区线路更容易遭受雷击，而平原线路可以通过降低接地电阻来降低雷击的可能性。
5输电线路防绕击避雷针的电气优化设计分析
5.1应用不平衡绝缘防雷方式
近年来，政府积极推进我国高压输电线路和供电企业建设。在这种情况下，双回线架设的应用频率逐年增加。这种架线方法不仅可以大大减少线路占地面积，而且可以降低架线成本。但是，这样就需要相关技术人员处理雷击造成的大面积停电问题。在这种情况下，差动防雷技术的应用就显得尤为必要，而不平衡绝缘防雷就是差动防雷技术之一。这项技术主要是指在两个线路回路之间安装不同数量的绝缘子。线路雷击时，绝缘子数量相对较少的线路首先会出现闪络现象。当发生闪络现象时，可以有效地改善另一回线路的耦合，进而提高输电线路的抗雷击能力。
5.2采用合适的防雷接地装置
接地电阻是防雷措施中的重要参数，对防雷设计具有重要意义。各种防雷设备必须配备合适的接地装置，以达到降低过电压的目的，因此接地装置在防雷中尤为关键。防雷接地是一种常见的接地装置。降低接地电阻可以提高输电线路的耐雷水平。如果接地电阻过大，当线路遭受雷击时，塔顶电位将随着接地电阻的增大而增大。如果电位过高，绝缘子会击穿，导致线路故障；否则，降低线路接地电阻，会降低塔顶电位，有利于输电线路的绝缘。输电线路大多位于室外环境中，受环境影响接地电阻差异较大。因此，不同的环境对应不同的接地体。接地体通过导线与避雷针连接，埋在地下的接地体多为扁钢或圆钢，由于某些环境中岩石的土壤电阻率较高，有时需要增大接地体的尺寸，以减小接地电阻。
5.3科学选择输电线路检修模式
在现阶段的输电线路检修中，检修人员采用变线到点的方式，由于这项工作的专业技术水平较高，对检修人员提出了严格的要求，科学地运用了在线检修技术和离线检修技术。在输电线路检修过程中，检修人员应特别注意输电线路的老化问题。输电线路老化率不应超过3‰，线路绝缘性能应符合规定标准的要求。对于输电线路运维人员来说，要大力引进新的检测设备。一旦发现老化的设备和线路，应立即更换。对于相关企业，应根据输电线路维护中存在的问题，适当增加资本投入，引进新的输电线路及相关设施[5]。此外，输电线路运维人员应加强巡查，并特别注意以下问题：（1）定期巡线。结合输电线路的运行状况，根据线路运行维护计划，进行科学检查。如果发现输电线路中的设备有缺陷，应及时修理。一般来说，输电线路的检查需要每周进行一次，检查单位要根据实际情况确定，可以进行有效的调整。（2） 加强故障检查。通过加强故障检测，可以帮助输电线路运维人员更好地了解故障原因，确定故障点，结合故障特点，有针对性地进行维修。
结束语
综上所述，在输电线路防雷避雷针的电气优化设计过程中，避雷针内串联的小气隙和避雷针顶端的绝缘帽可以有效地提高避雷针的屏蔽效果，同时，提高避雷针的屏蔽能力，降低雷击事故发生的概率，保证输电线路的正常运行。但在实际的优化设计过程中，还存在一些问题，需要设计者不断创新，以保证线路的安全。
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).
[2]王允龙.输电线路防绕击避雷针的电气优化设计分析[J].低碳世界,2017,(31):66-67.
[3]刘阳.防绕击避雷针在220kV输电线路防雷中的效果分析[J].科技创新与应用,2017,(01):47-49.