摘要：目前输电线路在运行过程中，对其运行的安全性影响的因素较多，而这其中雷击是非常重要的安全隐患之一，极易导致线路出现跳闸故障，特别是在山区，输电线路更易受到雷电的袭击，从而给安全运行带来较大的影响。所以需要对输电线路中存在的问题进行分析，提出切实有效的保护措施，确保输电线路能够安全稳定的运行。因此，本文对输电线路防雷措施及新技术进行研究。
关键词：输电线路；防雷措施；新技术
我国地域广阔，输电线路分布复杂，很多输电线路都处于空旷地区，而这些地区都是雷电频繁发生的地区，输电线路很容易遭受雷击。正常的防雷思路是将雷击电流直接由架空地线传导入大地。但实际情况是，即使雷电击中架空地线，输电导线也会感应到异号电荷，从而使电流向导线两端流动，形成过电压。电流在流动时，经过电气设备或是变电站，会对设备造成较为严重的损害，甚至会导致输电系统瘫痪。因此，输电线路的防雷工作是非常重要的。
1输电线路防雷的意义
电力系统输电线一般是裸露的架设在离地20～60m的空中，铺设距离长，跨度广。它联通我国各个省市的发电厂和用电负荷中心，是输送电力的主要通道，也是国民的经济命脉。但是其突出于地面其他物体且具有良好的导电性能，很容易遭受雷电的入侵。一方面造成输电线绝缘子闪络或爆炸，对输电线绝缘水平造成永久性损伤，形成单相或多相接地短路故障，引起继电保护和断路器的触动。另一方面雷电波可能沿输电线入侵变电站或发电厂，将会对变压器发电机等大型设备造成难以修复的损伤，引起大面积的断电。无论哪种情况都会对人民的生活和企业的生产造成巨大的影响和损失。因此，输电线路的防雷具有远大重要的意义。
2输电线路几种常见雷击形式
雷击现象主要是雷云电荷大量宣泄至大地而出现的，如果雷电作用在输电线路，会出现有冲击过电压情况，因为这种过电压现象由雷电引起，因此也可以称之为大气过电压。常见的大气过电压有两种形式，一种是直击雷过电压，雷电直接作用在输电线路，另一种是感应雷过电压，当雷击出现在所输电线路附近，周边的电磁场将会出现剧烈波动，输电线路以及输电设备会因为电磁感应进而产生感应电动势，最终出现感应雷过电压现象，一般感应过电压幅值不会超过500kV，只会危害到35kV以下输电线路。直击雷过电压在杆塔顶部较为常见，另外，也会出现在导线以及避雷线档距中央位置。直击雷过电压可以分为反击雷过电压以及绕击雷过电压2种形式。
2.1反击雷过电压
当线路杆塔以及避雷线受到雷击时，在雷击点阻抗位置，会很大程度上提高雷电流对地电位，一旦线路绝缘冲击放电电压低于雷击点与导线之间所产生的电位差时，将会出现导线闪络现象，进而出现过电压，因为杆塔以及避雷线的电位值大于导线，因此，这种现象也可以称之为反击雷过电压。
2.2绕击雷过电压
绕击雷过电压主要是指雷电绕过避雷线直接击中导线或者导线直接被雷电击中，导线上会出现有过电压现象，因此也可以称之为绕击雷过电压。
3输电线路防雷措施
3.1合理选择路径
根据实地考察整个输电线路所通过的路线区域内的雷电活动强度、地质地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件，在前期规划时就避开山区风口和顺风河谷等雷暴走廊、土壤电阻率有突变的地带以及地下有导电性矿产的地面等易遭受雷击的地段。如果实在不能避免，则要对该易遭受雷击的区段加强绝缘保护和防雷保护。
3.2增强线路绝缘水平
通过更换新型绝缘子或增加绝缘子片数，可提高线路的耐雷水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对采用不平衡绝缘方式配置的220kV及以下同塔多回线路，宜采用不平衡高绝缘措施降低线路的多回同时跳闸率，较高绝缘水平的一回宜比另一回高出15%。
3.3架设耦合地线
当遇到采用降低杆塔接地电阻十分困难的情况时，一般可以在导线下方架设耦合地线从而来提高防雷水平。，用以增加避雷线与导线之间的耦合作用，降低绝缘子串上的过电压，从而达到降低线路断路器雷击跳闸率的目的。同时，耦合地线也可以增加对雷电流的分流作用，进一步降低杆塔顶端的电位。运行经验证明，这的这一效果非常显著。
3.4降低杆塔的接地电阻
在较为平坦的平原地区，输电线路的杆塔在设置了避雷针的同时还要设置接地设备，这样可以提高避雷针的有效性。降低杆塔冲击接地电阻是最有效、最经济的方法，同时，还要对同一条线路进行逐段改造，通过邻近杆塔接地连接来降低相邻杆塔的接地电阻，并将杆塔延伸至周边土壤电阻率较低的地方。对地势不平的山区来说，通常需要将4个杆塔的底部打深井，同时加入降低电阻剂来降低电阻强度或是将杆塔底部的辐射地线予以加长，增加接地线与大地的接触面积，从而降低电阻性。
3.5加装自动重合阀
输电线路一旦遭受雷击，就会出现跳闸的现象，而自动重合阀可以实现跳闸后自动重合，重新恢复电力输送。虽然避雷针可以保护输电线免遭雷击，但是，成功率并非百分之百，因此，还要考虑已经遭到雷击后如何恢复电力输送的问题。雷击产生的影响是即时性的，当出现了跳闸现象后，主要考虑的问题是如何恢复电力输送，所以，自动重合阀就可以作为防雷击的第二项保障措施。
4输电线路防雷的新技术
4.1同塔双回线路采用差绝缘防雷。研究发现可以使用差绝缘的方式来提高雷击情况下的供电可靠性。差绝缘就是在同一条件下，绝缘子较少的回路首先发生闪络。闪络后，导线与完好的线路相互耦合，会对耐雷水平有所提升，从而保证了供电的可靠性。两回输电线绝缘子串片数的差异应根据各方面技术经济比较来决定，一般提倡两回输电线路的绝缘水平差异为1.73倍的相电压峰值。
4.2线路避雷器防雷保护
避雷线并不能使绕击率降为零，并且在特别大的雷电过电压情况下，反击发生的概率也非常大；还有就是在一些难以实现降低接地电阻的地方，当一般的防雷保护难以满足要求时，可以考虑安装线路避雷器的方法来防雷，并能使建弧率减为零，从根本上降低雷击跳闸率。当雷击避雷线或导线，避雷器动作将雷电流通过导线传播到相邻的铁塔上
4.3半导体消雷器
半导体消雷器也是近年来最新研制的防雷手段，它不仅能降低雷电流的幅值，而且在一定程度上可以减小陡度。通常是由5～19根半导体针组成。
4.4可控放电避雷针
可控放电避雷针具有很大的引雷能力和较大的保护角，能够有效降低输电线绕击率。同时，可控放电避雷针还具有放电电流幅值小、陡度低的特征。
结束语：
输电线路的稳定运行是确保电网安全运行的基础，所以在输电线路运行过程中，需要做好防雷保护措施，根据线路的实际情况对输电线路的防雷方式进行选择，同时还要根据相关的技术经济性对比，确保所选择的防雷保护措施具有切实可行性，从而使输电线路能够安全、稳定的运行。
参考文献：
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[2]王刚.110kV输电线路防雷技术应用研究[J].通讯世界，2014（24）
[3]周振宇.线路防雷技术在输电线路设计中的应用[J].科技与创新，2015（17）
论文作者:齐辉,吴发献,邬韦华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：过电压论文; 线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 雷电论文; 导线论文; 输电线论文; 《电力设备》2018年第23期论文;