摘要：随着人们生活水平的的不断提高，对供电可靠性的要求也越来越高。但由于雷害事故的发生对电网安全用电造成很大的影响，因此，供电网采取有效的防雷保护措施是保证电网安全可靠运行的关键。
关键词：高压架空；输电线路；防雷措施
雷击施导致高压架空输电线路发生故障的最主要原因，特别是随着输电线路电压等级的提高，其发生雷击故障的几率也会增加，其造成的危害和损失也会加大。特别是由于以往对防雷措施的不重视，都以接地作为主要的防雷措施，没有采用恰当的防雷设备与措施，一旦发生雷击事故，往往会造成严重的经济损失，严重制约经济的可持续发展。
1高压架空输电线路遭雷击的主要原因
1.1杆塔存在的隐患。杆塔存在的隐患是目前防雷存在的重大隐患之一。主电网线路中的水泥杆主要是通过内部钢芯接地的装置。如果出现雷击，来电波就会通过杆内部的钢芯，引发水泥杆爆裂，特别是在运行20a后，裂纹、风化严重的水泥杆是把拉线作为地下引线的，一旦雷击通过拉线，就会引起拉线发热、机械强度下降的现象发生，会引发倒杆事故。
1.2避雷线问题。对于架空地线问题，保护角的角度对其影响是比较大的。如果架空地线的保护角比较大对防绕击是十分不利的。调查表明。现在的保护角在20～25°，如果超过这个限度就可能是多雷区，无法满足高压输电线路双避雷线保护角不大于20°的防雷要求。单根避雷线受雷击的影响也较大，跳闸概率也较大。单根避雷线区域的保护角为32°时，雷击跳闸主要以绕击为主。除此以外，架空地线还容易受腐蚀的影响，如果将空地线周围有化工厂、冶金厂时，会对架空地线有一定的腐蚀作用，并在一定程度上影响着雷电流的泻放能力。
1.3接地装置存在的问题。接地装置存在的问题主要有两种，一种是通过地网的腐蚀而存在的，另一种是以地网降阻存在的。具体表现在接地装置在输电区域内如果使用混凝土及其降阻剂达到494基，并用其作为接地装置，经过半年的运转后，其就会迅速腐蚀，3～5a后就会锈断；开挖的过程中地网的腐蚀率达到总数的一半以上，接地下线0～40cm段腐蚀的最为严重。
1.4不合理合成绝缘子的使用。普通型的合成绝缘子两端的压环较短且接了部分空气间隙，致使合成绝缘子的抗雷水平弱于同等安装高度的瓷绝缘子。供电部门为了减少合成绝缘子的维护及检测工作的量，主要采用的是普通的绝缘子，在多雷区主网线路中有很多这样的普通合成绝缘子。这种普通绝缘子的使用无法达到规定的标准，存在重大的安全隐患问题。
2高压架空输电线路防雷措施
2.1提升线路绝缘能力
可以采取在杆塔上方增加绝缘子串片数的方法，将导线和地线的距离拉大，达到提升绝缘能力的目的。这种方法通常在中性不接地、通过消弧线圈接地的绝缘系统之中。这一办法可以有效的减少雷击事故，提升输电线路的抗雷性能。
2.2使用不平衡绝缘手段
在目前所建的高压架空或超高压架空输电线路中，使用双回路线路的情况越来越多，对于这类同杆输电线路来说，普通的防雷技术措施已经无法满足其防雷需求，这种情况下完没可以使用不平衡绝缘手段，这种方法能够让双回路线路在遭受雷击后引起的跳闸现象明显减少，进而实现输电线路的稳定持续供电。该方法的使用原则是让双回路线路中的绝缘子串片数各不相同，这样一来在遭受雷击后，串片数较少的回路优先闪络，闪络之后导线可以看作地线，从侧面提高了另一回路导线的耦合作用，让另一回路的抗雷率得到明显提高，可以保证始终有一个回路在进行供电。
2.3降低杆塔接地电阻
一般高度杆塔，可以通过降低杆塔接地电阻的方式降低发生雷击的频率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大多数的雷电的电流幅值较小，通过降低接地电阻的方法能够取得较好的效果。广东省作为山区较多的省份之一，通过换土、使用降阻剂以及人工改变电阻率的方式来降低电阻。在土层厚度不满足的地方，沿水平接地体挖接地槽，槽深1m，接地极坑深3m，底部直径1m。挖掘完成后，先铺设20cm的黏土夯实后，放置接地体，再使用回填土层层夯实。降阻剂是在接地极附近使用，通过放大接地极的外形尺寸，降低与周围介质之间的接触电阻，降阻剂适用于小型接地网和小面积的集中接地。人工改变电阻率主要是通过使用低电阻率的材料制造接地体，减少电阻率。
2.4减小保护角
保护角的设计应考虑到现场实际情况，在山林地区，应采用较小的保护角，特别是在经济条件允许的情况下，对绕击率较高的区段或杆塔，采取恰当措施减小地线保护角。特别是在强雷区和多雷区，地面坡度较大时，降低保护角有难度，可以考虑使用线路避雷器。
2.5架设避雷线
目前，高压输电线路防雷普遍采用架设架空设防雷接地线（即避雷线）。架空防雷接地线在应对雷击上主要表现为以下几方面：第一是分流作用，在架空输电线路被雷击时会降低杆塔上流经的电流，从而降低杆塔电压，达到保护杆塔和输电线路的目的。第二是通过耦合作用降低绝缘子的电压，从而保护绝缘子，防止闪络现象的出现。第三是屏蔽作用，因为架空防雷接地线的电位相对输电线路更低。目前在架空防雷接地线的架设上，我国采用的标准是220kV及以上电压等级的架空输电线路应全线架设架空防雷接地线，500kV及以上电压等级的超高压输电线路则应架设双架空防雷接地线。
2.6加装线路避雷器
高压架空输电线路中，部分处于雷电活动频繁地区内的线路，需要对其加装避雷器。这样在雷击发生时，当杆塔和导线之间电位差大于避雷器的动作电压时，避雷器则会发挥分流作用，以此来提升线路耐雷水平。
2.7架设耦合地线
在导线下面架设耦合地线，可以增加分流和耦合作用，降低绝缘子串上的电压，提高线路的耐雷水平。由于耦合地线在导线下方且与大地相连接，实际上相当于降低杆塔高度，减小绕击率。耦合地线与避雷线将导线屏蔽其中，减小了山区线路由于地形影响而使导线受到侧击的概率。但是，耦合地线的终端杆塔因雷击分流作用减小和大气电场分布的畸变，可能会成为相对的薄弱点，更易遭受雷击。因此，应尽量降低终端杆塔的接地电阻，并增加一片绝缘子。线路架设耦合地线后，可能会对杆塔强度、导线交叉跨越等产生影响，因此一般只适用于丘陵、山区、跨越档和降低杆塔接地电阻困难的地区。
3防雷工作的未来发展趋势
防雷工作是一项长期而艰巨的任务，并且防雷技术时刻处于发展的状态，但是仍旧没有一个万试万灵的产品，因此我们需要加大技术研究力度，例如雷云起电机理以及雷电感应的定量研究，从理论上完善防雷技术。由于雷电本身为小概率事件，因此我们在发展防雷技术的同时，还需要进行长期、大量的调查统计，在促进技术发展的同时，为防雷工作的发展提供详实的理论依据。
结束语
高压架空输电线路防雷性能的好坏直接关系到其运行的安全性和稳定性，因此在输电线路设计阶段就要重视防雷工作。为了能科学有效的解决高压架空输电线路的防雷击问题，只有从当地实际情况出发，制定有针对性的防雷措施，认真仔细调查之后科学的进行防雷设计，才能够有效的减少雷击后的跳闸现象，让输电线路的防雷技术日益完善。
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论文作者:张邦存
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签：防雷论文; 线路论文; 杆塔论文; 地线论文; 绝缘子论文; 避雷线论文; 高压论文; 《基层建设》2018年第34期论文;