摘要：电力行业的发展过程，高压输电线路作为电力系统主要构成部分，保证高压输电线路稳定运行，能实现电网顺利运行，以发挥高压输电线路在其中的重要。当高压输电线路出现事故时，即跳闸事故的发生，其中雷击占15%-25%左右，属于引起故障的主要自然因素，会直接影响电力系统正常供电。因此，本文主要对高压输电线路绝缘配置与防雷研究进行分析。
关键词：高压输电线路；绝缘配置；防雷措施
在高压输电线路的运行过程，如果出现跳闸情况，通常是因为雷击原因所导致，若要实现人们安全供电，则应该加强高压输电线路的研究，尤其是防雷措施的有效运用，确保输电线路的安全运行。就高压输电线路而言，对其予以绝缘配置与防雷保护，能够避免雷电波造成的不利影响，同时减少检修费用，保障人们安全用电。
一、高压输电线路的雷击特征和原因
（一）雷击特征
对于高压输电线路来讲，在其整个运行过程中，如果出现雷电故障，通常会呈现不均匀状态，如果土壤的电阻率相对较高，雷电活动会随之减弱。当出现雷击情况时，通常会呈现有选择性特点，即在高压输电线路运行中，其线路愈高可能发生雷击几率也会随之不断提升，与此同时，线路越长同样会加大其雷击频率，需要相关人员针对其雷击特点进行深入研究，以便于制定有效雷击保护措施。
（二）雷击原因
在高压输电线路中，发生雷击问题时，其主要原因包括以下几点：第一，线路缺少较高绝缘水平，在合成绝缘子中，其总串数相对较少，或者对于零值的绝缘子未进行有效更换等，从而发生增加其雷击发生几率。第二，对避雷线进行选择时，如果整个过程缺少合理性，仍然选择传统线路设计方式等，会导致保护角极易出现绕击情况，受当地气候等因素影响，最终出现雷击危害，无法实现高压输电线路的保护[1]。第三，高压输电线路的建设过程，如果没有进行避雷线的有效接地处理，且避雷线、导线之间没有满足相应要求，会直接造成高压输电线路雷击事故，从而造成耐累水平的持续下降。第四，当高压输电线路出现防雷保护时，如果此环节相对比较薄弱，会使其成为雷击频繁区域。
二、高压输电线路雷击故障模式
高压输电线路运行过程，雷击主要表现为两种形式，即感应雷过电压、直接雷过电压，前者主要位于输电线路的附近地区，可能出现电磁感应，使线路受到威胁。在高压输电线路中，因其输送容量相对较多，且具备距离长特征，满足高压中过电压值，频过电压需要维持1.3p.u内。在高压水电线路中，由于直击雷过电压带来的直接影响，使雷电直击于杆塔等，会造成较为严重损失[2]。相关研究发现，当高压输电线路发生雷击时，山区封口位置或峡谷等区域，属于雷击危害常发区域，会直接造成雷击故障等。
根据相关运行经验发现，当雷电击中高压输电线路时，通常比较集中于线路部分地段，在对此地段进行防雷保护时，一般将其称作“易击区”，主要表现为：首先，雷暴走廊，具体有山区封口和顺风河谷等区域。其次，四周均为山区潮湿盆地。再次，土壤的电阻率处于突变地带。最后，如果土壤的电阻率具有较大差异，极易雷击于山顶等。因此，在进行高压输电线路的建设时，需要尽可能和易击区保持一定距离，如果需要穿越其易击区，则应该加强线路防雷保护，防止出现雷击跳闸等事故[3]。
三、高压输电线路绝缘配置
在电压等级持续提高下，高压输电线路绝缘配置随之面临较大问题，例如：线路绝缘配置的设置中，需要通过瓷绝缘子和玻璃绝缘子等运用。而在线路铺设时，对于高压输电线路的建设，因塔顶位置相对较高，以及落雷几率持续增加等因素影响，一旦受雷击的影响，会直接造成线路跳闸，使其发生故障几率明显上升。若要避免跳闸问题的出现，则应该在塔顶上方进行优化，即对绝缘子合理增加，以此扩大地线距离，确保线路具有较强绝缘性，进而降低雷击事故的发生几率[4]。
在高压输电线路绝缘配置中，不仅可以通过绝缘材料进行防雷保护，而且还能利用空气介质实现耐雷水平的提升。在进行绝缘配置研究时，空气间隙绝缘保护一直发挥重要作用，然而，深入研究空气介质中绝缘器材发现，还应该对资金问题进行全面考虑，以便于实现高压输电线路的有效保护，确保线路维持安全运行的状态。
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四、高压输电线路防雷措施
（一）线路避雷器
对避雷线进行全线架设时，很难全面排除雷击在导线中造成的影响，而对线路避雷器进行安装时，一旦线路受到雷击，会将其雷电流传输至相邻杆塔，其他部分则需要利用避雷器流至导线，从而传于相邻杆塔。当雷电流流于避雷线、导线，加之导线具有电磁感应的特点，能够实现导线、避雷线的明确，以便于产生其耦合分量，在耦合作用下对导线电位进行拉高处理，可以明显改善导线与杆顶尖电位差，以此低于其绝缘子串放电电压，避免绝缘子出现闪络，从而实现线路避雷器的合理安装。
（二）避雷线的架设
对避雷线进行架设时，通常是将其作为高压输电线路主要防雷保护方法，通常表现在电直击导线的防雷中，还包括以下作用：其一，分流作用，有效降低流经杆塔的入地电流，确保塔顶电位明显下降。其二，利用导线耦合作用，全面降低线路的绝缘子电压[5]。其三，实现导线的屏蔽，能够减少导线感应过电等。
一般情况下，线路电压的不断升高，对避雷线使用效果也会比较理想，在线路运行过程，避雷线造价相对较低，在对其进行具体设计时，220kV以上电压输电线路需要对其进行避雷线的全线架设，而110kV进行防雷保护时，同样需要以避雷线的全线架设作为重点，35kV线路无需进行全线架设避雷线，根据相关需求架设线路避雷针时，应该加强杆塔接地故障，若要提升避雷线的导线屏蔽作用，有效降低绕击率，在进行避雷线的设计时，需要尽可能减少导线保护角，通常选择20°-30°标准。为减少接地电阻，避免不法分子对其造成破坏，应该进行避雷线的基杆塔处接地处理。
（三）减少杆塔的接地电阻
在高压输电线路的杆塔中，当其受雷击发生危害时，杆塔的接地电阻与土壤电阻率存在直接联系，如果杆塔的接地电阻相对较大，在雷击下极易导致杆（塔）顶电位的上升，使线路受到反击。若是需要保证接地电阻符合相应要求，则会在雷击下使雷电流置于杆塔中，在对线路绝缘性造成破坏的同时，需要确保线路安全运行。对此，减少杆塔的接地电阻、土壤电阻率等方式，可以实现线路的耐雷水平显著提升，是避免反击的重要措施，需要工作人员加强重视。而为了减少土壤电阻率，其主要方法包括：对接地体的周边土壤结构进行优化，在接地体的2-3米土壤内，需要将不容于水，且具备良好吸水功能物质掺入其中，例如：木炭或焦炭煤渣等，对于此方法的应用，能够将土壤电阻率下降至原有1/5-1/10左右标准；选择食盐或木炭分层进行夯实，将木炭碾碎均匀铺设约为10-15厘米厚度，再铺设2-3厘米食盐，共有5-8层，在完成铺设后置入接地体，此方法能够将电阻率下降至1/3-1/5标准。然而因为食盐会随着流水逐渐减少，通常需要在2年左右时间进行补充。
（四）自动重合闸设置
高压输电线路的运行过程，如果雷击电流相对较大，超出线路的防御标准内，在雷击下会造成雷击跳闸，需要加强控制和管理。在高压输电线路运行中，保证其具备较强自动恢复性，可以将其雷击闪络事故控制在合理范围下。对此，高压输电线路进行防雷保护时，对自动重合闸设置的投入，能够避免出现任何危险事故[6]。
（五）其他措施的落实
在高压输电线路的运行过程，若要对其进行防雷保护，则应该通过其他措施进行，例如：耦合底线的合理架设、强化线路的绝缘性等。与此同时，针对线路回路差异，选择适宜防雷措施进行加强，不仅可以强化高压输电线路的运行，而且还能提高防雷保护效果，在向人们正常输电方面提供重要保障，实现高压输电线路的稳定运行，保证线路整个运行过程具有较高可靠性。现有国网通用设计中，220千伏线路的防雷保护角已采用负角度设计，以保障更好的防雷效果。
结束语
高压输电线路运行过程，雷击跳闸成为故障主要阐述原因，加强防雷保护显得尤为重要。所以，防雷保护过程，在对雷击跳闸情况进行全面分析发现，根据当地情况进行方案的制定，可以将其故障降至最小化，从而避免在居民生活中的不利影响，确保高压输电线路可以稳定发展。
参考文献：
[1]吕世勇，张松岩.浅谈对高压送电线路设计防雷措施的探讨[J].工程技术：全文版，2016（12）：00178-00178.
[2]庄新伟.浅谈高压输电线路的绝缘配置和防雷保护[J].建筑•建材•装饰，2014（18）：207-207.
[3]吴培军.电力系统高压输电线路的绝缘配置与防雷探究[J].建筑•建材•装饰，2014（19）：228-228.
[4]陈威.35kV输电线路防雷差异化改造应用探究[J].华东科技：学术版，2016（11）：315-315.
[5]郭嵘.1000kV特高压输电线路防雷研究[J].工程技术：引文版，2016（5）：00186-00186.
论文作者:肖重金,邓晨成
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/18
标签：线路论文; 高压论文; 避雷线论文; 防雷论文; 杆塔论文; 导线论文; 电阻率论文; 《基层建设》2018年第16期论文;