1国网山西省电力公司忻州供电公司 山西省 034000;2国网山西省电力公司定襄县供电公司 山西省 035400
摘要：高压输电线路在电力传输中起到重要作用，不仅为人们生活和生产工作提供保障，同时维护了电力系统的稳定运行。随着输电线路等级的不断提升，对杆塔的高度和线路尺寸要求也越高，在一定程度上增加了雷击现象的影响程度。在我国电力系统中，因为雷击造成线路跳闸现象的比例在36% 以上，在有些国家中还达到了50%。因此，对高压输电线路综合防雷措施的研究显得至关重要。
关键词：高压输电线路；防雷保护；绝缘
在当代我国电力事业的发展过程中，随着我国工业化水平的不断提升以及人们生活条件的不断改善，对高压输电工作的安全性与稳定性越加关注，而且也提出了诸多的要求。因此，如何保证高压输电线路运行的稳定性也成为了当代电网行业的一项重点发展任务。进一步加强关于高压输电线路防雷接地技术的研究也就显得尤为必要。
1高压输电线路雷击事故原因
雷击跳闸事故直接影响高压输电线路正常运行，导致雷击跳闸事故的原因较多，具体表现为如下方面：①杆塔接地效果不佳，使得接地电阻阻值过大，降低了高压输电线路防雷能力，从而增加雷击事故发生几率；②绝缘配置欠缺，在高压输电线路运行过程中，绝缘配置主要起到避免发生电流回流问题的作用，若在具体运行中绝缘配置欠缺则极易导致跳闸事故。并且由于很多绝缘设备使用时间较长，出现了老化情况，增加了跳闸事故的发生几率；③避雷线使用不规范，避雷线是高压输电线路重要避雷措施，当发生雷击时，避雷线能够将雷电和线路隔绝，进而避免雷击事故发生。但是在具体设计过程中，很多人员忽略了杆塔保护角度问题，使得避雷线使用存在较大局限性，增加了闪络问题发生几率。
2高压输电线路综合防雷保护
2.1杆塔防雷措施应用
在杆塔防雷过程中，最简单的措施就是降低接地电阻的阻值，随着接地电阻的阻值降低，能够确保电流顺利的流向大地，避免因为电流过高对杆塔造成影响。另外，将接地电阻进行降低，能减轻雷击对杆塔带来的损害。在杆塔设计过程中，会遇到很多山区环境，由于山区地势环境较高，必须对杆塔进行雷电防护。首先，对杆塔防护角进行合理设计，然后通过相关公式对保护角进行合理检验，避免保护角出现不科学设计，对电力企业造成严重危害。根据数据统计显示，我国南方地区全年的落雷次数大概在1000次左右，在这种环境下，杆塔保护角应设计为负保护角。我国中部地区全年落雷次数大概在800次左右，该地区的杆塔保护角应设置在5°～10°范围内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国北方地区的全年落雷次数大概在500次以下，在这种情况下，杆塔保护角应设置在10°～15°之内。
2.2安装避雷装置
避雷装置作为预防与控制雷击击穿事故发生的关键，主要是通过杆塔测针技术在220kV高压输电线路的杆塔上安装水平测针，延伸避雷线保护的范围，并在杆塔横担靠近挂点45°倾斜位置，安装侧向避雷针，长为3m，降低输电线路发生绕击的概率。例如对于侧向避雷针的安装，为了削弱高海拔雷电云层的冲击效应，提高线路的绕击能力，需在220kV高压输电线路防雷接地的杆塔天线间隔15～30m的位置安装侧向避雷针，然后在横臂位置，安装以实际防雷为主的避雷针，保证雷电能够进入到避雷线路中，直接导入大地。此外，为了防止雷电击穿线路和杆塔顶部的绝缘子，还需在杆塔的顶部安装消雷器，然后选用型号为GJ-35的钢绞线避雷针安装与电线杆的顶部，减少接地的电阻。
2.3安装自动重合闸
当线路遭受到雷击发生跳闸后，绝大多数的由于雷击而发生的工频电弧和冲击闪络都会出现一种很快的游离，从而发挥出了一种对高压输电线路的有效保护作用，使其不会遭受到致命的损坏。所以，要更好地提升高压输电线路的抗雷击能力，进行自动重合闸的安装也就显得尤为必要。很多在中性点接地的电网中所发生的雷击现象都是一种单相闪络，针对这一类情况，为更好地减少断路器维修的工作量并有效的降低雷击问题对用户正常供电的影响，就可以采取一种单相重合闸。
2.4应用不平衡绝缘方式
不平衡绝缘方式具有较强的经济性，并且操作起来较为方便，能够有效提高线路的绝缘水平，进而增加了反击和绕击的耐雷能力。在高压线路具体运行中，高杆塔、大跨越的线路跳闸几率明显高于一般线路，为了降低跳闸事故发生几率，可以适当加大避雷线与大跨越档距导线之间的距离，也可增加线路绝缘子串的数量，从而增强绝缘性能。例如在我国某地区高压输电线路防雷工作中，操作人员选择了不平衡绝缘方式，两回路的绝缘水平相差值设定为相电压峰值，从而保证在雷击时，闪络先发生在绝缘子串片数较少的回路中，将闪络后的导线当作地线，进而促进另一回路耦合作用增强。降低对应绝缘子串的过电压，增强线路的耐雷水平，降低闪络事故发生几率，从而保证此回路可正常供电。
2.5提高绝缘水平
在高压输电过程中，如果线路杆塔越高，通常情况下，随着输电线路的杆塔高度的不断增加，受到雷击的几率也就会增大，如果越大面积的使用杆塔对线路进行架空，那么就越有可能遭受到雷击，造成的损害也就越大，因而可以在杆塔的应用中加入绝缘体，如：在杆塔中采用绝缘子，并可根据绝缘性的大小适当的增多对绝缘子的使用，或者可以加大杆塔顶端的空间距离，从而改变输电线路的绝缘性，同时也提高了在遭遇雷击时的抗压能力。根据有关研究，随着杆塔高度的增加，遭遇雷击后产生的感应电流也会越大，因而为了能更好的减少输电线路在遭遇雷击时的损害，可以选择适当高度的杆塔，一般的杆塔高度应控制在40米的范围内，而且杆塔每增加一定的高度，对应的绝缘子的使用片数就要增加，但当杆塔的高度远远地超过了研究范围，甚至是100米之外，那么上面的数学关系就不再适用，因而在进行杆塔搭建时，应严格按照业内的有关规定来执行，从而达到防雷和降低雷电损害的目的。
3高压输电线路的绝缘配合
绝缘配合也是减少雷击危害的重要措施，指的是根据设备以及周围的环境，选择设备的电气绝缘性能的过程，目的是为了提高设备的绝缘水平。高压输电线路的绝缘配合主要有几种，分别是导线对杆塔、导线对避雷线、导线对地，以及不同极导线之间的绝缘选择和相互配合。在绝缘配合过程中，开展线路设计时必须要考虑几个方面的问题：（1）如果是导线对杆塔的绝缘配合，要按照正常运行电压、内过电压、外过电压来确定绝缘子的型号、绝缘子片数以及在相应条件下导线对杆塔的气隙距离。（2）导线对避雷线的绝缘配合设计时，一般按照雷电过电压来确定档距中央导线与避雷线之间的气隙距离。（3）导线对地的绝缘配合设计，一般要根据操作过电压及雷电过电压的要求，来确定导线对地的间隔距离。（4）不同相导线之间的绝缘配合设计，一般要按正常运行电压和导线振荡情况来确定不同导线之间的最小间隔距离。
总之，220KV高压输电线路防雷工作具有着突出的系统性、规范性和基础性特点，同时其也属于一项十分严谨重要的工作。在实际工作中，我们必须要在结合高压输电线路防雷接地施工实际情况的基础上，坚持“重点突破、层层设防、因地制宜”的基本原则，通过避雷线与耦合接地线的架设、提升绝缘水平、降低接地电阻以及安装自动重合闸等多种方式，来有效的提升220KV高压输电线路抗雷击能力，切实保证其输电的安全与稳定，确保我国电力工业能够得以健康稳定的发展。
参考文献：
[1]李阳林，徐宁，李帆，邹建章，周龙武，张宇，饶斌斌，况燕军. 特高压直流输电线路雷击故障原因分析与防范[J/OL]. 中国电力，2017.
论文作者:1赵旭飞,1胡美玲,2徐世勇,2张鹏程,2周,毅2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/23
标签：杆塔论文; 线路论文; 高压论文; 避雷线论文; 导线论文; 防雷论文; 过电压论文; 《防护工程》2017年第26期论文;