摘要：架空输电线路大多较长，且沿线经过山岭、丘陵、跨越河流、湖泊，在雷电活动频繁地区，遭受雷击的机率较高。雷击架空输电线路引起跳闸是最常见的雷害事故，不但影响电力系统的正常供电，增加线路及开关的维护工作，而且由于输电线路上落雷，雷电波会沿线路侵入变电站，若变电站设备保护措施不完善或失灵，往往会损坏站内设备的绝缘，造成重大损失。为此，在输电线路的设计中必须重视防雷设计，通过采取综合的防雷措施，以提高线路的耐雷水平，降低雷击跳闸率，确保线路和站内设备的安全运行，进而提高电网供电可靠性。
关键词：输电线路; 防雷; 措施;
1 输电线路雷击跳闸的危害
在日常运行过程中，架空输电线路的安全稳定运行会受到雷击的影响，雷击也会造成绝缘子和其他电力设备的损坏，电力设备的损坏和雷击造成的跳闸故障都将给供电企业带来损失。早期的输变电工程建设过程中，预防雷击主要只考虑到绝缘子的性能要求，但是在当今时代，强调的是供电可靠性和坚强智能电网，对于输变电设备的整体的防雷保护的要求，将会更加严格，差异化的防雷措施正在越来越多的运用在输变电设备上，能够有效的预防雷击对于架空输电线路的危害。
在电网系统中，架空输电线路起着输送电能的关键作用，它的安全稳定运行对于整个电力能源网起着至关重要的作用。但是架空输电线路架设在空旷的户外，线路长度漫长，很多处于易于遭受雷击的山坡等恶劣地理位置，同时也有很多处于雷暴多发区域，因此，架空输电线路经常遭受雷击事件，很容易发生雷击跳闸故障，影响供电可靠性。
2 雷击故障的主要类型
一种为雷直击杆塔故障，由于架空输电线路的日常运行维护的需要，在长长的线路走廊中，经常会跨越低压线路、通讯线路、公路、江河、树木等，需要将杆塔建设的尽量高一些，这样有利于日常的运行稳定性和安全性。杆塔的高度比较高，又独立的耸立在荒野上，很容易遭受到雷击现象。当雷电击中杆塔，并且瞬间击穿绝缘子时，就会造成单相接地的线路跳闸故障。
二种为雷直击导线故障，雷电绕过避雷线的屏蔽作用，击中导线，使得绝缘子发生闪络现象，引发线路跳闸故障，这种闪络故障也叫绕击闪络故障。
三种为雷击线路周边故障，雷击过程中，击中架空输电线路周边区域时，可能造成架空输电线路形成瞬时间的感应过电压，过大的感应过电压产生极大的电荷量，击穿绝缘子，造成绝缘子闪络故障。
3 线路上常用的防雷措施
3.1 减小避雷线的保护角
避雷线可以对绝缘子起到很好的保护作用，减小避雷线的保护角可以使线路预防雷击的效果更加显著，在相同条件下，避雷线的保护角越小，架空输电线路的耐雷水平越高。降低避雷线的保护角，可以大大地降低输电线路的雷击绕击率，从而很好的预防雷击故障。减小避雷线的保护角的工作，需要在线路杆塔设计阶段完成，已经建成投运的杆塔，不适宜进行保护角大小的调整。
3.2 增强线路绝缘水平
适当增加绝缘子的爬电距离，比如增加片数、使用爬电距离更大的绝缘子类型、使用更长的绝缘子等，能够提升雷电击穿的电压幅值，可以提升线路的耐压水平，达到增强绝缘水平的目的。但要做好输电线路与变电站之间的绝缘配合，避免架空输电线路成功防范雷击，却造成雷电波入侵并损坏变电站设备的事件发生。
3.3 降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻对于防范雷击有着重要的意义，在线路杆塔的绝缘电阻高的情况下，雷击杆塔时，杆塔顶部电位更大，绝缘子将会承受更大的电压，更容易被击穿，但是在线路杆塔的绝缘电阻小的情况下，雷击杆塔时，杆塔顶部电位更小，绝缘子将会承受更小的电压，不容易被击穿。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆降低绝缘电阻有多种方法，比如延长接地体长度，增加接地体的埋入深度，使用新型石墨烯接地体，使用降阻剂等，都可以有效降低接地电阻。
由于架空输电线路所处地理位置复杂，很多地区的土质为绝缘电阻较高的地质条件，采用降低杆塔绝缘电阻的方法，对于防范雷击危害是一种可行的方案。对于较高电压等级的架空输电线路、处于雷暴多发区的线路杆塔、重要输电通道的线路杆塔，采用降低杆塔绝缘电阻的方法，来预防雷击故障，可以作为一种较好的方法。
3.4 架设耦合地线
耦合地线往往架设于线路导线的下方部位，架设耦合地线也是防范输电线路雷击故障的较好的方法，采用架设耦合地线的方法，可以降低雷击时绝缘子上的感应电压，防范绝缘子被过大的瞬时感应过电压损坏。架设耦合地线能够起到对雷电流的分流作用，对于减小架空输电线路的反击雷跳闸率，有较好的效果。实践证明，当线路杆塔处于较差的地质条件下，比如山区岩石地带，杆塔的绝缘电阻不容易进行降低时，采用架设耦合地线的方法，对于防范雷击危害有很好的效果。
3.5 加装保护间隙
架空输电线路有疏导型和阻塞型的防雷措施，之前的一些防雷措施是属于阻塞型的措施，它们可以提升架空输电线路的耐雷水平。相比而言，也有一些防雷措施是属于疏导型的，比如加装保护间隙。加装保护间隙，可以通过在绝缘子之间加装并联间隙来实现，将间隙装置并联在绝缘子之间，可以增大间隙的空间，使雷电的闪络在间隙之间发生，起到疏导防雷的作用，实现避免电弧损伤线路的现象。安装保护间隙时，在绝缘子的两端，并联一对招弧角，此招弧角长度小于绝缘子的长度。
并联间隙，可以转移和疏导工频电弧，可以改良工频电场，还可以改变雷击闪络路径，是具有多种功效的防雷装置。并联间隙的电极，也叫作均压引弧环或招弧角，这与它的结构有较大的关系。
3.6 安装可控放电避雷针
可控放电避雷针，在500kV架空输电线路中有较为广泛的应用，它属于塔顶形式的避雷针。可控放电避雷针具有特殊的结构，通常安装在架空输电线路的杆塔顶端。它可以有效降低线路的绕击率，从而达到预防雷击故障的作用。可控放电避雷针的优点在于，它的针头处于一种浮动状态，可以形成较为均匀的电场，储存其感应到的雷云电场能量，当其储存的能量达到临界值时，就会进行放电，拦截雷电，使得送电线路免受雷击的损害。
3.7 安装线路氧化锌避雷器
氧化锌避雷器，可以抑制雷电过电压引起的内部过电压，也可以抑制操作过电压引起的内部过电压。氧化锌避雷器可以减小雷击架空输电线路放电时的最大值，从而起到保护输电线路的目的。氧化锌具有非线性的伏安特性，在架空输电线路正常运行时，流过氧化锌避雷器的电流极小，不会影响线路的正常运行。但是当出现过电压，比如雷电压时，氧化锌避雷器的电阻会产生一种急剧的降低，从而起到疏导雷电流的作用，保护架空输电线路不受雷击的伤害，同时，在雷击过后，氧化锌避雷器又恢复到正常的运行状态。
4 结论
通过减小避雷线的保护角、增强线路绝缘水平、降低杆塔接地电阻、架设耦合地线、加装保护间隙、安装可控放电避雷针和安装线路氧化锌避雷器，都可以对架空输电线路的防雷工作起到好的效果，在实际的线路杆塔设计、运行、改造过程中，应该根据实际情况，具体问题具体分析，探求和实施一个最优的防雷方案。同时在架空输电线路运维过程中，充分利用雷电定位系统等新技术、新方法，进行雷击故障点的辅助查找，将可以起到事半功倍的效果。
参考文献
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论文作者:崔万兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/29
标签：线路论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 过电压论文; 防雷论文; 避雷线论文; 雷电论文; 《基层建设》2019年第21期论文;