摘要：探讨了高压输电线路防雷的意义，并详细分析了雷击故障的原因与危害，针对这些问题提出了防雷技术，以及防雷技术措施的应用。
关键词：高压输电线路；防雷技术
引言
现代社会经济高速发展，日用电器日益增多，不管是种类还是数量方面都大大提高，用电量也随之迅猛增加，这对于日益完善的供电系统有着必要的联系，而其中高压输电线路又起到了重要作用。而要保证高压输电线路良好的进行供电，就需要保障供电系统的安全稳定。然而台风、雷暴、暴雨等极端恶劣天气条件下产生的雷击现象，将会给电力供应系统造成影响，甚至能直接破坏整个高压输电线路。因此，必须要加强高压输电线路的防雷措施，加强其防雷接地技术的效果和作用，从而达到尽可能的完善高压输电线路防雷接地技术，为供电网络提供更可靠安全的供电环境。
1高压输电线路防雷的意义
当前，国内市场经济快速发展带动了人们生活水平的提高，人们在日常工作和生活中对电力系统都有了更高的要求，因此电网规模也在迅速扩充当中，相关运行设备以及输电线路架设数量也在快速的增加。因此，提升高压输电线路的相关安全性也是电力企业首要面对的问题。架空高压输电线路通常选择架设在空间辽阔的地方，为祖国各地进行通电，所以线路较长，往往出现错综复杂的状况。极容易出现雷击事故，或者高压输电路遭受雷击，导致线路自动跳闸，此时电力系统将无法正常使用，同时还要耗费较多人力和财力沿线进行检查维修；此外，雷电会随着线路侵袭电力设备，使部分设备受到伤害。正常情况下，输电线路的绝缘性是所有设备中最强的，其次是变电所，而发电机的绝缘性比较差，所以当受到雷击后，供电企业就会受到严重的损害，因此提高输电线路防雷技术水平不仅是为了保护线路安全，同时也是为了保护电力企业经济不受损害，从根本上保护线路、用户以及相关设备的使用安全。
2高压输电线路遭受雷击的原因及危害分析
2.1高压输电线路遭受雷击的原因
在一般情况下，高压输电线路往往会设置在空旷地区，且选择的高空架设的结构，这样的结构有着较高的高度，继而也就更加容易遭受雷电袭击。同时，高压输电线路其直径较粗，以承载住较高电压的输电供应，其内部相应的金属材料较多，相较于中低压的输电线路而言，其所遭雷电击中的概率将更大。雷电对于高压电线所产生的冲击波力度之大，势必对于相应的供电设备、通讯设备等造成非常严重的破坏。
2.2高压输电线路遭受雷击后的影响及危害
高压输电线路在遭受雷击之后，极易出现短路现象，这样也就会对线路的正常运输造成影响，使得供电工作的开展难以正常进行。虽然雷电对于高压输电线路所发生的电击作用时间一般情况下都很短暂，但是在这一短暂的过程中便已影响到了输电线路的正常化送电，进而由于雷电作用后而产生的高电压对于供电的设备造成了不同程度的破坏，反映于人民的生活当中即为停电事故的出现，进而影响到人们的正常生活、工作情况。
3高压输电线路的防雷技术措施
雷电现象是一种自然现象，其具有一定的灾害性，对高压输电线路的正常运行具有至关重要的影响。
3.1选择正确的线路走向
雷电天气往往没有规律可循，但是根据工作经验，也能够总结出哪些地势更容易遭受雷击，这样的地区被称为“易击区”，如：山区的风口地带、茂密的森林、大型水库、河谷以及峡谷的顺风地区等；同时，部分地区土壤中电阻率极易产生突变，引发雷电攻击。因此，架空输电线路选择架设方向时，应该尽量避开以上地区，并加强防雷保护措施，以此来减少高压输电线路遭受雷击事故的发生。
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3.2安装避雷线和避雷器
架设输电线路过程中选择安装避雷线和避雷器后，如发生雷击现象，避雷线能够将雷击产生的部分电流传送到临近的杆塔当中，少数没有被转移的电流也能够通过杆塔流入到地下。当雷电流超过一定值时，雷电流可以通过避雷器进行分流，将雷电流分流电传送到临近的杆塔之中。通过实际情况来看，避雷器分流能力明显强于避雷线。因为分流的耦合作用可以提高导线电位，保证了绝缘子不会发生闪络效应，同时避雷器也具有控制电位的作用。架设高压输电线过程中会选择在容易受到雷击地区安装避雷器，但是应考虑实际地形以及相关经验进行合理使用。
3.3安装避雷针
输电线路防雷措施中常被使用的方法就是安装避雷针，避雷针能有效减小线路遭受雷击后受到的损伤。但避雷针在输电线路的防雷中仍有弊端，避雷针本身就是通过引雷再进行消除雷电，这就增加了输电线受雷击可能性；同时避雷针可以保护线路遭受雷击的范围较小，国内外专业人士针对这个问题进行了反复的实验研究，仍无法确认保护范围的有关数值。参考避雷针侧面遭受雷击以及雷电绕击的实际案例分析，也无法计算出避雷针确切保护范围。避雷针本身就有引雷作用，因此增加了雷击次数，避雷针将雷电引过来后将雷电流引入大地，这个过程当中就由导线中运动的电子产生磁场，进而产生过电压，其变化速度随着电流变化速度成正比，而随着雷击距离而成反比。因此避雷针自身的保护装置无法对电磁感应以及电磁干扰起到屏蔽作用，致使部分设备出现各种损坏。
3.4在容易遭受雷击的输电线段架设耦合地线
在高压输电线路的防雷措施中，将接地线安装在容易遭受雷击的输电线段的下方，在很大程度上能够保障高压输电线路的安全运行，对电力系统运行的安全性、稳定性和可靠性具有重要意义。在进行耦合地线的架设安装时，通常根据架设线位置的不同，可以分为两种，一种是直挂式架设，主要是在输电线路的下方进行耦合地线的架设，对于地线的保护方面的作用也比较明显；另一种是侧面架设，主要是在输电线路的两侧进行耦合地线的架设。在高压输电线路的防雷措施中，耦合地线的主要作用是对雷击过程中产生的电流进行快速的分流，以保护输电线路的正常运行。
3.5降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻与高压输电线路的耐雷程度具有一定的关系，当杆塔接地电阻变大时，输电线路的耐雷程度就会降低；当杆塔接地电阻变小时，输电线路的耐雷程度就会提高。在实际的高压输电线路的防雷措施中，运用较小的杆塔接地电阻时，还需要对当地的气候条件、地形特征等进行综合分析，选择合适的地网型式在降低杆塔接地电阻的防雷措施中，首先，设计时接闪的避雷线应尽量考虑采用小角度或负角保护，以减少雷电对设备的绕击，其次是保证外接引流线、接地体有足够的泄流截面，第三是尽量选择单极深埋垂直接地，以增加泄流容积，同时尽量避免使用水平加多根短桩式复合接地网；最后，对一些土壤电阻比较大的地区，可以适当的使用一些物理降阻剂，以增加接地体面积和改善周边土壤电阻率，这样有利于迅速降低设备外过电压和快速的将雷电流传至大地。
3.6防雷技术的创新化表现
输电线路的防雷处理需要对新型输电结构进行重视，国内外开始大力研究新型输电线路杆塔结构，它通过两根避雷线进行加装。这样就用7平行系统替代了过去5平行系统，这种结构可以更好的对雷电流进行分流，雷电过电压的强度得到了削弱，输电线路的防雷性能得到有效改善，有着较好的抗绕击效果。增加了百分之十到二十之间的杆塔高度，对于单回线路的综合投资，还是比较理想的。二是保护间隙：国内还没有得到普遍的应用，仅仅将其应用到220kV及以下电压等级并且防雷存在着难度的线路上。
结束语
目前我国在高压输电线路上防雷技术日益完善，但无论哪种防雷技术都能只能在一定程度上减轻雷电给输电线带来的危害，却无法彻底解决。针对防雷措施，需要充分了解目前所使用的防雷技术以及新型防雷技术，通过对这些技术的分析来选择适合的防雷技术，才能够避免高压输电线路遭受雷击导致的线路损害或跳闸情况，进而保证人民的生命财产安全。
参考文献:
[1]邹华.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J].科技创新与应用，2016，35（2）：200.
[2]李壬.220kV输电线路防雷接地技术分析[J].科技创新与应用，2016，21（3）：216.
论文作者:1韩安垣,2冯义文,3王磊
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/5
标签：线路论文; 防雷论文; 高压论文; 雷电论文; 杆塔论文; 避雷针论文; 避雷线论文; 《电力设备》2018年第9期论文;