摘要：高压输电线路是国家电力资源安全使用的重要部分，关系到人类生产生活等各个方面，其安全运行才是我国居民使用的保障。因此，做好高压输电线路的日常运行维护以及防雷系统的具体措施至关重要，这就要采用合理的防雷手段，提高整个输电线路的防雷水平，从而增加高压输电线路的使用性能和期限。
关键词：高压输电线路；综合防雷措施；应用
1高压输电线路在防雷上的意义及原则
高压输电线路多经过空旷和非生活区，有些线路还处于雷击、雷暴的高发时间和区域，一旦高压线被击中，输电线路容易因此引发跳闸故障，造成电力系统无法预计的电力损失。此外，如果设备的绝缘性和抗压力预设不达标，雷击还会引发电流问题，带来经济损失和人身安全的危害。因此，在高压输电线路上采用多种防雷措施不可缺少，在防雷技术上进行深入分析和研究，并从实际出发加以科学应用，可最大化减少在人力、物力、财力损失和安全上的事故概率与频率，保障电网的安全正常运行和运行效率。高压输电线路防雷的基本原则大同小异，但都需要根据区域地形、气候等条件特点，因地制宜，制定出一套综合有效方案，保护和保障高压线路的安全运行。
2雷击对高压输电线路产生的影响
雷电是自然界中雷云之间或雷云与大地之间的一种放电现象，其特点是电压很高，电流很大，能量释放时间短，可见带电荷的雷云是造成雷击放电的主要因素。雷云是由强大的潮热气流上升到稀薄的大气层冷凝形成的。当穿越云层时，水滴被撞击分裂，其中分裂出的水沫带负电，质量较轻，上升至云层上端形成带负电的雷云。其余的水滴带正电，凝聚成雨。雷云会在地面上感应出大量的正电荷，产生强大的电场，电场内部的电位差较大时可以达到几十兆伏。若带有强大场强的雷云继续扩大运动，当雷云覆盖区域内的空间电场强度大于常规情况下大气游离放电的临界电场强度值时，就在云间产生强烈的火花放电。最大可产生几百千安的瞬间电流，并伴随着强烈的光和热，形成闪电雷鸣。
雷电现象发生时，它会携带强大的电流，在瞬间切断高压输电线路，可能会造成输电设备短路甚至导线被烧毁的现象，导致线路不能够正常运行。目前，为了防止高压输电线路遭受雷击危害，大部分都装有避雷针和避雷线等防雷设备，但是在实际使用过程中，有些防雷装置会出现暂态过电压，在这种情况下，这些防雷装置的效果就不能很好地体现出来。
在雷电的形成过程中，当雷云接近高压输电线路的导线时，会使导线出现静电感应，这时，一旦雷云开始放电，雷云与导线之间会出现巨大的感应电压，吸引雷电，使输电线路遭受雷击概率增大。
在雷电击中高压输电线路时，会对电网产生比较大的影响。高压输电线路在遭受雷击的情况下会产生比较高的过电压，遭雷击后高压输电线路可能会出现闪络的现象，出现工频电压，在遭受雷击后，高压输电线路会出现跳闸现象，使线路不能正常供电，影响日常的生产与生活用电。
3高压输电线路在使用中的具体防雷措施
3.1架设避雷线
为了防止高压输电线路遭受雷击危害，大部分高压输电线路都架设了避雷线，这也是高压输电线路防雷击最基本和最有效的措施，在高压输电线路中架设避雷线能够防止雷电直接击中导线，它还可以对雷电的电流进行分流，使流经塔杆的雷电流降低，减小塔顶电位。避雷线可以对导线产生耦合作用，减小线路绝缘子的电压，避雷线还可以对导线产生屏蔽作用，避雷线的保护角越小，其遮蔽效果也越好。在避雷线的使用中，输电线路电压越高，避雷线能够产生的效果就越好，避雷线的造价在线路总造价中所占的比例也就越低，所以，我国110kV以上的输电线路基本都架设有避雷线。
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3.2对高压线路要提高其绝缘水平
35kV高压输电线路系统属中性点的不接地系统，因此极易被雷击中，形成大气过电压，导致单相闪络接地现象，但开关不会跳闸，当两相绝缘子出现闪络后，可形成弧光接地短路，则会出现跳闸，因此合理提高线路绝缘水平，安装避雷装置以及自动重合闸装置，以更好地保护高压线路与电力系统的正常稳定运行。对未安装避雷线的地段，直线杆塔的杆型为上字型三角排列，在中相安装3片XP－7型悬式绝缘子，在两边相安装4片XP－7型绝缘子，这样可以形成绝缘差异，如果线路遭受雷击，中相绝缘就会变得比较低，首先进行闪络，随后进行放电接地，经过闪络之后的中相导线，就可以看作是一条接地线，两边线的耦合作用得到有效增加，边相就不会再发生绝缘闪络，弧光短路也不会发生使线路开关出现跳闸的情况。
3.3在高压输电线路上安装自动重合闸装置
在高压输电线路遭受雷击之后，一般都会出现瞬时性接地故障，多种情况下，线路跳闸后都可以成功进行自动重合，所以，在高压输电线路上安装线路自动重合闸装置，可以防止长时间的停电现象出现，提高供电的稳定性。
3.4降低杆塔接地电阻
高压输电线路杆塔接地电阻值的高低是影响塔顶电位高低的主要因素。如果在遭受雷击时，杆塔接地电阻过大，塔顶电位就会升高，会对线路产生反击。如果在遭受雷击时，接地电阻满足相关要求，这时绝大多数的电流会沿着杆塔流入大地之中，不会对线路的绝缘性能造成破坏，这样能够保证高压输电线路安全运行。
3.5在高压输电线路上装设耦合地线
在有的高压输电线路上，已经装设了避雷线的情况下还是经常遭受雷击，而且对于接地线的电阻也很难再进行降低，这时我们可以在导线下方再增加一条架空地线，这条地线被称之为耦合地线。耦合地线的作用不是用来减少绕击率，而是用它来使该基杆塔地网与相邻杆段的地网之间能够连接良好，这就相当于在底下埋设了连续伸长的接地体，在雷电对输电线路进行反击时能够增大对相邻杆塔的分流系数和导、地线间的耦合系数，这就相当于降低了塔杆的接地电阻，对高压输电线路形成一种保护，让线路不会发生闪络现象。实践证明，在一些经常遭受电击的输电线路上加装耦合地线后，这些线路在遭受电击后的跳闸率较原来降低了40%~50%左右。
3.6在高压输电线路防雷过程中应用雷电定位系统
雷电定位系统是一种全新的高水平现代科技，它能够对雷电进行全自动实时监测，当高压输电线路遭受雷击跳闸之后，运用雷电定位系统能够对遭受雷击的杆塔进行准确定位，帮助人员快速找到故障点，节省时间，能够使输电线路尽快恢复供电，确保高压输电线路供电的连续性。高压输电线路的管理人员还可以对累积的雷电定位系统数据进行分析，及时、准确地掌握雷电活动的规律与特性，帮助日后的防雷工作开展。
结束语
高压输电线路是电力能源传输的媒介，它是电网安全运行与分配的重要组成部分，输电线路的稳定运行对于电力系统至关重要。随着输电线路的电压等级提高，对应的塔杆高度和线路尺寸逐步增加，使得输电线路越来越容易受到自然灾害的影响，尤其是雷击现象。在我国因雷击导致的线路跳闸占比为35% 以上，在日本为50% 以上，美国和俄罗斯均达到60%。综合防雷可以提升高压输电线路的安全性、稳定性，因此研究高压输电线路的综合防雷措施具有积极的现实意义。
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论文作者:林良捷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/10
标签：线路论文; 高压论文; 避雷线论文; 防雷论文; 雷电论文; 杆塔论文; 输电线论文; 《电力设备》2017年第27期论文;