摘要：架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。由于它暴露在自然之中，故极易受到外界的影响和损害，其中最主要的一个方面是雷击。架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山，输电线路长，遭遇雷击的机率较大。据统计，在我国跳闸率比较高的地区的高压线路由雷击引起的次数约占40%～70%，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击事故率更高。因此，本文对输电线路雷击故障原因分析及预防措施建议进行分析。
关键词：输电线路；雷击故障；原因分析；预防措施建议
高空中的雷云在起电、移动和先导放电的过程中经常会形成一个断开的回路，如此一来将会和架设在高空中的输电线路产生静电感应。当高空中的雷云对大地放电时，输电线路中将会产生大量的自由电荷以冲击波的形式向两端移动，从而造成雷击故障。随着电力事业的不断发展，雷击引起的输电线路跳闸故障日益增多，严重影响了日常的生产生活与电网的安全运行。因此，深入分析输电线路雷击故障及防雷措施具有十分重要的意义。
1雷击对对输电线路的影响
输电线路一般都处在裸露空气中，容易遭受雷击，雷击过电压分为感应雷过电压和直击雷过电压两种。研究表明，直击雷过电压对线路绝缘的威胁性最为严重，但是他的雷击率小，只占到百分之十左右，由于配电系统绝缘水平低，由感应雷引起的故障率大于百分之九十。理论上配电网感应过电压最大值可以达到400kv，如果线路绝缘电压不大于35kv，那么就容易被毁坏，如果线路绝缘电压达到110kv级以上的话，那么雷击对其的影响就会很小了，由上所述可以看出，直击雷过电压对于高压输电线路的影响比较大。雷击对于输电线路的影响总体来说还是很大的，要采取相应的防雷措施。
2雷害原因分析
输电线路雷击闪电是由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道，导致线路绝缘击穿，这种过电压也称为大气过电压，可分为直击雷过电压和感应雷过电压。
输电线路基本受到直击雷电的影响，直击雷又分为反击和绕击，都严重危害线路安全运行。在制定防雷措施之前，应该对该地的主要雷击类型进行系统的把握，只有这样才能具体问题具体分析，使得制定的防雷举措合理有效。
同时反击雷也是一种常见的现象，它主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关，一般发生在绝缘弱相，无固定闪络相别，所以对于反击雷过电压应采取降低杆塔接地电阻，加强绝缘，提高耐雷水平。绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线而出现的雷过电压，主要与雷电流幅值，线路防雷保护方式，杆塔高度，特殊地形有关，主要发生在两边相。目前对绕击雷过电压采取的主要措施是减少避雷线保护角，安装避雷器等。
经过电力工作者多年工作经验的积累和相关数据的研究，基本可以确定不同地形的雷击发生概率不同，而且雷击的具体种类也相应的有所差异，比如山区线路由于地形因素的影响和有效高度的增加，绕击率较高；平原，丘陵地区的线路则以反击为主。所以针对不同的地形也应该采取区别的防雷措施。
雷击现象的发生概率和发生类型是由多种原因导致形成的，只有进行实地的考察和具体数据的分析，才能基本的进行雷击类型和概率的确定，因此工作人员需要进行必要的实地考察。
3输电线路雷击故障预防措施建议
3.1科学的防雷设计
根据以往雷电事故的发生规律总结，我们可发现，线路遭受雷击大都集中线路的某些地段，这种现象称之为选择性雷击，这些区域成为易击区。容易遭受雷击的地段主要包括：山区风口及顺风的河谷等；四周是山丘的潮湿盆地处，如铁塔周围有河流湖泊、森林沼泽等；土壤电阻率突变的地域，例如地质断层带；地下有导电性矿藏的地面和地下水位较高的地方；土壤电阻率相差不多的地方，例如植被覆盖的山丘等。
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3.2架设避雷线
引导雷电向避雷线放电，通过杆塔和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。能够有效地防止直接雷击导线；分流减少经杆塔入地电流，降低塔顶电位；降低感应过电压。220kV及以上电压等级输电线路应全线架设避雷线。110kV线路一般也应全线架设避雷线，保护角一般采用20°～30°（为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击率）。500kV及以上线路都架设双避雷线，保护角不大于15°，有时甚至采用负保护角（即避雷线位于导线外侧）。35kV及以下的线路一般不全线装设避雷线。保护角受杆塔结构的限制。
3.3装设接地装置和降低杆塔接地电阻
装设接地装置是防止架空输电线路雷害事故的有限措施之一。接地装置由接地体和接地线组成。接地体指埋入地中直接与大地接触的金属体。接地线指电力设备与接地体连接的金属体。对于一般高度的杆塔，降低杆塔冲击接地电阻是提高线路耐雷水平降低雷击跳闸率的有效措施。在土壤电阻率低的地区，应充分利用铁塔、钢筋混凝土的自然接地电阻，在高土壤电阻率的地区，用一般方法难于降低接地电阻时，可以采用多根放射形接地体，或连续伸长接地体；或者采用某中有效的接地降阻剂降低接地电阻值。
3.4架设耦合地线
在雷电流活动频繁或经常遭受雷击的地段，可在导线下方另架1～2条逐基接地的架空地线（镀锌钢绞线），通称为耦合地线，以改善耦合系数。耦合地线与避雷线一样，具有分流和耦合作用，可分流杆塔雷电流12～22%，降低绝缘子串上承受的过电压、减少和防止线路绝缘的闪络。运行经验表明，耦合地线对降低线路雷击跳闸的效果显著，约可降低50%左右。但需注意，在组大弧垂时，档距中央偶合地线与导线间的距离不小于表2所规定的数值。
3.5提高线路耐雷水平，加强线路绝缘
绝缘子性能的优劣将直接影响到线路的绝缘水平。线路运行单位应加强对绝缘子的全过程管理，加大对绝缘子的检测力度，严把质量检验关，防止劣质绝缘子挂网运行。对于已经挂网运行的绝缘子，应严格按照《架空送电线路运行规程》的规定，定期对零、低值绝缘子进行检测，对不合格的应及时更换，并对绝缘子的劣化率进行统计和分析，确保线路绝缘始终满足运行要求。
3.6加装防绕击避雷针
对于一些雷电频繁活动区段，可在杆顶加装避雷针。避雷针不能避雷，只能引雷。雷云放电时，避雷针的针尖将成为感应电荷的焦点，雷电流沿着放电通道对避雷针进行主放电，并迅速泄导入大地，保护线路不发生闪络。在防止绕击雷方面，通常在绕击雷活动频繁区段加装负角保护针，该保护针为上翘30。长约2.4m的屏蔽针，安装在线路两边相，可有效防止雷电绕击，它与架设在导线上方的避雷线（避雷针）相互配合，截断直击雷和绕击雷效果显著，起到了很好的屏蔽效果。
结束语：
输电线路防雷措施多种多样，常规的防雷保护措施仅能部分减少线路雷击跳闸次数，为大幅度降低或消除线路雷害事故，而选择加装线路防雷用金属氧化物避雷器可以防止雷直击导线或雷击塔顶、避雷线后绝缘子的冲击闪络，可以消除线路雷击跳闸，但也存在维护、检修不方便等问题，应进一步对雷击故障深入分析，采取更加有针对性的综合防雷技术措施，不断提高供电可靠性。
参考文献：
[1]输电线路的防雷保护及措施[J].荣士峰，杨旭辉.科技展望.2014（13）
[2]输电线路雷击故障的防护措施分析[J].夏义忠.贵州电力技术.2015（07）
[3]输电线路的防雷保护及措施[J].荣士峰，杨旭辉.科技展望.2014（13）
论文作者:邵文晋,陈冀,薛涵拓
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：过电压论文; 线路论文; 避雷线论文; 杆塔论文; 防雷论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 《电力设备》2018年第23期论文;