摘要：输电线路由于受到地形环境等因素的影响，雷击跳闸率较高，一旦跳闸就会影响输电线路的正常工作。因此，对输电线路的雷击事故进行分析，采取必要措施减少雷击事故对输电线路的破坏，这对输电线路的安全运行有非常重要的意义。
关键词：高压输电线路；防雷保护；隐患
前言：
雷电活动是一种复杂的大自然现象，输电线路分布广泛，而且大多数地处旷野，很容易遭到雷击。做好输电线路的防雷保护，是实现安全用电的一个重要方面，需要不断加强对高压输电线路的防雷措施综合研究，控制隐患，确保高压输电线路的正常运行。
1、高压输电线路存在的防雷安全隐患
输电线路是电力系统的基本构成单位，输电线路多位于室外地区，极易受到各种恶劣环境及不利因素的影响，输电线路运行安全防治意义重大。社会经济发展过程中对电能需求量不断增加，这使现代输电线路高度、宽度和档距都有了一定程度的增长，在雷雨天气中输电线路受到雷击及绕击的机率得以增多。尽管雷电的时间很短，但在这短短的时间其所产生的超高电压极其效应会对电气设备和机械设备造成巨大的影响，从而导致整个输电网络的中断。因此，在现代输配电线路运行管理工作中，需要做好防雷工作，确保输配电运行的安全性得以增强。高压输电线路雷击闪络是是输电杆塔受到雷云放电所产生的电压，形成一个放电通道，这就会形成绝缘线路的击穿。这种的电压可以称之为大气过电压。这种大气过电压可以分为直击过电压和感应过电压。由于高压输电线路受到雷电的冲击，形成一个放电的通道。例如110KV高压输电线路主要受到直击雷作用，直击雷可以分为反击和绕击，这些雷击现象都会严重影响输电线路的安全。因此，需要对雷击的性质进行分析，因地制宜地采取不同的防雷手段，确保输电线路的畅通，从而提高输电线路安全运行的安全性及可靠性。
2、高压输电线路防雷保护措施
2.1 避雷操作
（1）装设避雷线
输电线路架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线，具有以下作用：一是分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位。通常情况下，避雷线安装在杆塔顶部，作为输电线路主要的防线，用于对输电线路的全方位保护。 二是通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压。避雷线还可以通过利用导线本身具有的耦合性能降低高压输电线路中的绝缘电压，从而减小雷击产生的感应电压。三是对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。线路电压越高，采用避雷线的效果越好，而且避雷线在线路造价中所占的比重也越低。在选择和铺设避雷线时应该严格按照有关的规定和技术标准来实施，实践证明输电线路中的电压的大小和避雷线的避雷效果一致，电压越大避雷效果越明显，避雷线的施工造价也越低。
（2）安装避雷针
和其他的避雷方式如避雷线不同，避雷针的主要功能是引雷而不是避雷，它的针状结构能够吸引空间内的弱雷，削弱空间中的强雷，从而有效地控制雷击。由于避雷针的引雷作用，所以雷击次数就会提高，当雷电被吸引到针上，在强大的雷电流沿针而流入大地的过程中，雷电流周围形成的磁场会产生截应过电压，它与雷电流的大小及变化速度成正比，与雷击的距离成反比。避雷针是防雷避雷技术的关键，它能在雷云距离地面还有一定高度时，检测到雷云先导放电进而改变先导放电通道产生电场方向，最终将雷击引导到和避雷针相连的接闪器上，将雷云中的活跃电荷转移到避雷针上释放，从而将雷击的危害降低到最小。通常情况下，是在高压输电线路的杆塔挂靠点的位置安装两个避雷针，避雷针和杆体的夹角为 45°，长度约为 3 米。
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（3）改变线路绝缘性
由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔（如：跨河杆塔），这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也较大。研究发现在中高杆塔应用大爬距悬式的绝缘子、适当增加绝缘子的片数、增加杆塔顶端的空间距离，可以改变线路的绝缘性，提高输电线路的抗雷击性能。在高压输电线路遭受雷击后，高杆塔内的等值电感和感应电流随之增大，所以杆塔越高雷击后的损失越大。业内对此出台了相关规定，如果 高压输电线路的杆塔的高度等于或者大于 40 米时，一般杆塔每提高 10 米就应该增加 10 片绝缘子，一旦杆塔的高度超过了 100 米，这一数学关系就会无效，必须根据相关的技术规定、演算来确定需要增加的绝缘子片数。对于已经安装好的绝缘子，应按照输电线路的相关规程，定期进行绝缘子检测，对发现的低值、零值绝缘子，及时更换不合格产品。
（4）安装重合闸
输电线路在遭受雷击事故时，一般在一瞬间发生，瞬时故障所造成的电压差对输电线路造成的损害最大。因为高压输电线路的自我恢复能力比较强，在遭受雷击之后，能够快速的抑制因雷击引起的闪络情况和工频电弧，实现这一功能依靠的主要元件就是自动重合闸。输电线路的这一性能能够极大地提高输电线路的稳定性，同时还能减小线路老化、毁损的几率。总结发生的雷击灾害我们可以发现，发生在中性点接地电网中的雷击事件中大多数表现为单相闪络，我减少此类灾害发生的频率我们可以在线路中安装自动重合闸，以减少了雷击对输电安全的影响。
2.2 接地操作
接地处理已经被广泛应用到高压输电线路防雷系统中，它能将因雷击而产生的电流引入大地中，并缓解因强大的感应电流给输电线路本身形成的巨大压力。
从雷击闪络反击原理分析，藕合系数的提高以及接地电阻减少是提升输电线路防雷性能的有效途径，而提高藕合系数需要从架空地线与藕合地线两方面得以体现。除此之外，由于雷击过程存在稳态电磁感应，若是改变这一暂态行波阶段的接地装置分布也能够提高藕合系数。
杆塔接地电阻由于受到接地体的腐蚀、山坡水土冲刷和外力破坏时，容易导致杆塔接地电阻的增加。输电线路在遭受雷击事故时，其电压、电流、电阻都会发生变化。为了能够更好的增加高压输电线路的防雷接地能力，就可以适当的通过降低杆塔的高度来降低接地电阻的电阻率。在土壤电阻率较低的地区可以通过降低杆塔的高度来降低接地电阻，而在土壤电阻率较高的地区，降低接地电阻就比较困难，可以通过延长接地体或使用降阻剂来降低接地电阻，从而提高输电线路的防雷能力。降低接地电阻的措施主要方法：一是增补地网；二是施放降阻剂。线路设计时并不是每基杆塔的土壤电阻率都经过实际测量，一般是根据经验以及过往提供的数据，或者是根据杆塔所在的某个地段土壤电阻率的范围值而设计的。若是想要有效提高防雷保护水平，可减少杆塔接地电阻，提高输电线路的耐压能力，减少跳闸事故的发生率。在实际工程中，可采取水平外延接地体、深埋式接地极、填充低阻物质以及加装导电接地模块的方式，有效降低杆塔接地电阻，提高高压输电线路防雷水平。针对高土壤电阻率地区，可采取布设垂直接地极的方式，有效改善表面干燥土壤线路杆塔存在的接地不良现象。
在那些接地电阻比较高且雷电活动比较频繁的地区，为了能够更好的进行防雷，可以使用消弧线圈的接地方式来防雷，消弧线圈接地方式能够很好地避免单相雷击接地出现故障。当二相和三相遭到雷击时，单相导线不会因受到雷击而发生跳闸故障。导线闪烁后相当于接地，从而增加了耦合作用，使线路的电压降低，增强了输电线路的防雷能力。
3、结语
雷电活动是一个复杂的自然现象，为了保障高压输电线路的安全运行，采取一定的防雷措施十分必要。因此，防雷工作必须从实际出发，根据不同的外部环境，不同的运行方式，从线路设计、施工、运行维护等方面加强对线路防雷的管理和不断总结并持续改进，有针对性地加强区域防雷水平，尽可能地减少雷害的发生，降低雷害损失。
参考文献：
[1] 布延鹏.关于输配电线路的安全运行技术的探讨[J].科技与企业，2014
[2] 任意.试析输电线路运行安全影响因素分析及防治措施[J]. 中国石油石化，2017
论文作者:李运
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：线路论文; 杆塔论文; 防雷论文; 避雷线论文; 过电压论文; 高压论文; 电阻论文; 《电力设备》2018年第16期论文;