摘要：综述了国内外各种防雷研究成果：分析了架设避雷线、降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器等常规输电线路防雷措施的特点及局限性，介绍了新型输电线路结构、防雷保护间隙、可控放电避雷针等输电线路防雷新技术；论述了变电站直击雷防护和进线段保护的具体措施，以及站内重要电气设备如变压器、断路器、电抗器等的防雷保护，探讨了变电站接地网的降阻技术。指出输电线路和变电站的防雷是一个综合性课题，在防雷工程实践中，根据技术经济比较设计最适宜的综合防雷保护方案，以及进一步研究和完善适合于特殊地理环境的防雷新技术是今后的两个主要研究方向。
关键词：输电线路变电站防雷措施
一、高压输电线路的防雷措施
1.1选择科学合理的输电线路
在进行高压电输电线路的架设之前一定要充分考虑其施工的准备工作，首先要做的就是对所需要架设地区的环境进行充分的考察和了解，尤其是当地的地形地貌，对当地的气候调查是否容易发生雷电现象，这些都要进行详细的考虑和调查，只有这样，才能设计出一条合理安全的铺设线路，避开这些容易发生危险的架设路段，选择一条安全稳定运行的铺设线路。这种方法虽然看似简单，但是却是实际应用中的一个行之有效的办法，既可以起到高压电输电线路防雷的目的，还可以有效的降低成本，是我国实际架设中的一条基础性措施。
1.2合理的架设避雷线
随着我国科学技术的进步，在相关方面的研究也更加成熟，为了有效防止雷击，和减小雷击之后做造成的损害，我们通常还采用一种架设避雷线的手段来提高输电线路的稳定性。所谓的避雷线，顾名思义就是一种伴随高电压输电点起到保护作用的线路。之所以起到保护的作用是因为这种线路一旦遭受的雷电的打击，能够将雷击所产生的电流分开，起到分流的作用，这样就会减少雷电电流过大所产生的冲击力，这就减小了电流对输电线路的破坏作用。除此之外，避雷线还能够对输电线路本身起到电压屏蔽的作用，使得线路的感应电压降低，使得雷电与线路的接触率降低，起到保护线路的作用。与此同时，避雷线还具有与输电线路的耦合作用，在遇到雷电时，可降低塔顶绝缘子内的电压，从而降低塔顶到塔底之间的电位差。
1.3确保高压输电杆塔有效接地
由相关的物理知识我们可以知道，当雷电击中杆塔之后，需要将雷电进行合理的引导，让其沿着我们所需要的方向进行移动和传递，以减少其四处冲击所产生的破坏作用，如果我们能够让杆塔接地，那么，击中杆塔的巨大的雷电之力就可以通过引导从而转向大地，起到一定的避雷作用。只有提高杆塔的引导效果，才能使得避雷的效果更加优化。据此，相关的研究表明，当杆塔与地面接触的电阻越低，起到的引导效果就会更好，防雷的效果也会更加的显著，因此，我们在安装的过程中应当采取措施降低接地的电阻。具体的方法有增大杆塔与地面的接触面积的方法，在杆塔深入地面地下的部分通过延伸或者放射接地的形式，或者在地面添加一些物质来起到降低电阻的目的，充分的发挥避雷的作用。
1.4通过采用新型的研究装置来提高安全性
随着用于相关方面的研究投入逐步加深，国内外先进技术的结合，研究出了相关的装置用于合理的避雷。其中包括避雷器和自动合闸装置。通过在高压输电线上安装避雷器这种装置起到合理的避雷作用，该方法已经在国内外得到广泛的应用，在我国当前的应用中也正迈向一个崭新的阶段。由于避雷器的型号有多种，在应用上一定要根据具体的情况选择合适的避雷器，目前市面上常用的避雷器有以下几种，无串联间隙型避雷器、带串联间隙符合外套氧化锌避雷器等。对于自动合闸装置的应用也是近年来较为常用的一种措施手段，当雷电所产生的高电压击中高压输电线路之后，使得线路大多数情况会产生跳闸的情况，只有这样才能减少和消除雷电的作用，因此，为了更好的解决由于雷电产生的跳闸事故，可以通过安装自动合闸的装置，使得雷电之后所产生的影响及时的消除，使得居民工厂等地区用电设备的正常运行，减少所带来的经济损失。
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二、变电站雷电防护措施
变电站在遭遇雷击时，其损害主要体现在以下两个方面：
2.1变电站电气设备防止直接雷击的措施
在实际工作中，一般来说在变电站的电气设备防雷中，常用加装避雷针或避雷线的方式将雷电电流导入大地土壤中，以避免其对设备造成的损害。在实践中，要格外注意土壤的电阻率，如果电阻率过高会影响避雷针或避雷线的效果，可能造成引流体在空间间隙中对设备造成的反击，因此可采用在土壤中添加降阻剂等方法使土壤可以有效与避雷针的导线联通。
2.2变电站侵入雷电波的防护措施
2.2.1合理配置避雷器
在变电站中要合理配置避雷器的数量，保证变电站的每组母线上都安装足够的避雷器，并且科学布局避雷器的位置，使其尽可能靠近变压器，并同时兼顾其他设备的要求，使避雷器之间可以合理配合，增加避雷效果。
2.2.2在变电站的进线段进行防护
要阻断雷电波侵入变电站，保护电气设备不受损坏，在临近变电站的一段线路上要架设避雷线，从而对雷电波起到一定的分流作用，使雷电电流强度处于电气设备绝缘的承受范围内。
2.2.3微电子设备的防护
一般来说，变电站内微电子设备受雷电的干扰主要来自于雷电电流产生的瞬变电磁场，因此，要采用适当的电磁屏蔽措施以防止电磁干扰，此外为防止设备由于瞬间过电压造成的故障，要在微电子系统的关键部位安装过电压保护器以及浪涌吸收器等等。
三、高压输电线路和变电站雷电防护的发展前景
随着时代的发展和进步，高压输电线路和变电站对于雷电防护的要求已经不满足于当前的现状，而是需要更深一步的改进和完善。为了适应当前电力系统的发展要求，新的雷电防护举措已经开始得以应用。高压输电线路已经将原来的五平行线结构增设为七平行线结构，形成更好的避雷效果。对避雷针设备加以改进，使其能够对雷电的高强度电流进行控制，形成可控放电，其避雷效果十分良好，是值得推广的新型避雷设备。而变电站设备开始应用可以产生电磁场的微电子设备，合理的应用该设备，可以在变电站输电设备形成有效的电磁屏蔽，降低雷电的感知，有效避免雷击。除此之外，还有多种雷电防护办法得以开发和应用，高压输电线路和变电站雷电防护得到了十分良好的发展。多种雷电防护措施有着不一样的雷电防护效果，需要科学合理的进行应用。根据自然环境、地理地势以及雷电的特点对雷电防护措施加以完善，未来电力系统雷电防护将走向新的高度。要阻断雷电波侵入变电站，保护电气设备不受损坏，在临近变电站的一段线路上要架设避雷线，从而对雷电波起到一定的分流作用，使雷电电流强度处于电气设备绝缘的承受范围内。一般来说，变电站内微电子设备受雷电的干扰主要来自于雷电电流产生的瞬变电磁场，因此，要采用适当的电磁屏蔽措施以防止电磁干扰，此外为防止设备由于瞬间过电压造成的故障，要在微电子系统的关键部位安装过电压保护器以及浪涌吸收器等等。
结束语
总而言之，雷电因素是人类也无法控制的因素，人们只能对其的来临做好相应的准备和预防，虽然高压输电线路和变电站的保护和安全保障方面有一定的困难，但是通过我们进行不懈的努力，也研究出了相关的解决方案和预防措施，给高压输电线路和变电站的保护带来了一定的保障。相信随着我国技术的进步，一定能在这项领域做出巨大的突破。
参考文献：
[1]颜世明.高压输电线路雷电防护对策的探讨[J].科技与企业，2013，（8）
[2]李秀妹.高压输电线路和变电站雷电防护的现状与发展[J].科技创业家，2014（4）：120.
[3]曾元耀.高压输电线路防雷的探讨[J].中国新技术新产品，2011（4）.
论文作者:李姜维
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/1
标签：雷电论文; 变电站论文; 线路论文; 避雷线论文; 避雷器论文; 防雷论文; 杆塔论文; 《电力设备》2018年第30期论文;