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摘要：雷电属于一种自然大气放电现象，一旦这种放电袭击到电力设备，将会严重损毁电力设备，甚至引发火灾。为更好保护架空输电线路，使其免受雷电损坏，文章分析了相应防雷措施，以供同行参考。
关键词：架空线路；防雷措施
雷电主要产生于积雨云中，积雨云某些云团带正电荷，某些云团带负电荷，这些正负电荷会对大地产生静电感应，这样地表物体便会产生异性电荷。当这些电荷积聚到一定程度时，云团与云团间电场强度以及云团与大地间电场强度便可把空气击穿，开始放电，产生闪电与巨响，同时形成很大的雷电流，这就是我们通常所说的雷电。在自然界产生雷电后，通常也会伴随有一些强对流天气，如阵雨、大风、冰雹等，这些现象都会对架空电流线路产生严重破坏。
1雷电的特征
雷电活动最活跃的季节一般为夏季，最少季节通常为冬季。并且随着地域的不同，雷电活动的多少也会不同，一般来说，地球赤道附近雷电最活跃，随纬度的逐步升高雷电也会逐步减少，极地几乎无雷电。在自然界发生雷电后，当雷电放电通道到达距地面较近的空中时，雷电电场便易受地面高尖顶建筑物影响发生畸变。如地面上的树立的高铁塔，这些铁塔尖顶电场强度通常较大，这些铁塔必然会先吸引雷电先驱，这也就是这些高耸物体为什么易遭受雷击的原因，同样，电力架空输电线路也是易受雷电袭击的对象。
2架空电力线路雷击灾害分析
2.1直击雷过电压
雷击一直以来都是影响架空输电线路运行稳定性的重要因素，虽然现在电网建设效果在不断提升，逐渐有更多新型技术与设备被应用到其中，但是从防雷接地方面来看，还存在一定问题。直击雷过电压为常见的一种影响形式，为导致线路跳闸的主要因素。在雷击作用于导线或者杆塔时，会形成比较高的过电压，引发线路事故，常见有直击杆塔、绕击导线以及直击避雷线等。从实际情况进行分析，杆塔与避雷线会在一定程度上对导线电阻抗产生影响，当雷击作用于杆塔或者线路时，会使得雷击点与导线压差远远大于放电电压绝缘水平，出现线路闪络故障，并且如果雷击直接作用于避雷针时，还会导致线路发生绕击故障。
2.2感应雷过电压
在雷云距离线路杆塔过进时，会对线路产生一定的束缚电荷，并且与周围雷云电荷相同，最终通过杆塔进入到大地环境。如果雷击对地放电或雷击塔未反击，雷云电荷会瞬时放电消失，这时线路上束缚电荷会变成自由电荷，并向四周线路进行传播，而形成感应过电压。并且，对于变化较大的雷电流能够感应出比较强的电磁场，结合电磁感应原理，对导线上能够感应到的过电压进行分析，最终形成感应雷过电压，对线路的正常运行差生较大影响。
3架空线雷害事故的形成
架空线路发生雷害事故，一般需经历四个阶段：(1)雷电过电压作用于输电线路；(2)输电线路出现闪络现象；(3)输电线路由冲击闪络突变为工频电压；(4)引发线路发生跳闸，中断正常供电。通过仔细分析雷害事故形成过程，我们可有针对性的采取相应措施来进行防雷保护，可建立“四道防线”进行防雷：防直击、放闪络、防建弧、防停电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆防直击顾名思义就是使输电线路不受雷直击，可采用沿输电线路加装避雷器的方式防雷；防闪络主要指当雷接触到输电线路后，线路绝缘不发生闪络，可强化线路绝缘，使杆塔的接地电阻减小；防建弧，也就是当输电线路出现闪络后，不让其建立工频电弧，可通过在系统中引入消弧线圈接地或把避雷器加装于输电线路等方式防止；防停电，就是当输电线路形成工频电弧后，不让电能供应中断，可通过在输电系统中装设自动重合闸等方式实现。
4架空电力线路的防雷方式
通过以上三种雷电侵袭形式的论述，在采取防雷措施时也要有针对性，可以从以下几个方面入手：首先，在发生雷电直击前，要在架空线路上安装避雷针，并沿着线路进行安装；防雷电闪络的措施是在线路上加装绝缘电阻，也可以将接地电阻适当降低；电弧的防建也是非常重要的，要采取必要的措施防止在发生闪络后建立不稳定电弧的现象；做好防停电工作，采取相应的措施确保电力能持续供应，并且在建立了工频电弧以后也要有电力供应。下面对上述手段进行具体论述：
4.1架设避雷针
在架空线路防雷电中，避雷针的架设是非常重要的手段，能够防止雷电沿着塔杆流经整个线路，防止出现过大电流；此外，能够将导线的耦合作用屏蔽。如果架空线路出现了电压过高现象，安装避雷针也能够解决这一问题。并且，避雷针的安装成本较低，比较实用，将使雷电的绕击发生率降低，在安装设计时要充分考虑到避雷针与线路的间距，还要将杆塔适当的提升到一定高度。
4.2提高架空电力线路的绝缘效果
要想使线路的绝缘性能提升，就要提升线路的耐电度。可以将杆塔上的绝缘子数量增加，能够使绝缘子串中的闪络冲击电压值大大提高，并且增加了线路的耐雷电效果，能够最大限度的控制跳闸率。此外，也可以使用差异绝缘法，在同一个塔杆上面的三相绝缘性能是不同的，最下面的绝缘子比上面的多，这样，在出现了雷击时，导线的绝缘体会最先穿透，雷电会沿着塔杆进入到地面，能够防止出现双相闪络现象。
4.3安装自动式的重合闸装置
通过各项数据调查显示，因为雷电造成的线路闪络，跳闸能够自动重合，其绝缘性能会自动恢复。为此，可以在架空线路上安装自动重合闸装置，将瞬间的雷电故障解除，增强了线路的稳定性与安全性。我国很多110kV以上的架空电力线路在安装上自动重合闸以后重合闸成功闭合几率非常高，最高能够达到40%~80%左右。而30kV以下的电力线路成功率也非常高，使其成为了一种非常重要的防雷手段。
4.4安装线路型的避雷器
上面已经对普通避雷器安装以后的防雷效果进行了分析，而使用普通的避雷器，不能将发生雷击以后线路中的过电压全部排出，余下的电流也会成为非常大的隐患。在雷电多发地区的线路中安装避雷器能够使全部电流全部流入到大地。如果雷击过电压强度较大，在超出了避雷器的防护范围以后，避雷器能够为线路提供一个通路，这个通道能够阻抗电流流向大地，线路电压升高就会非常困难，有效了保证了设备以及线路安全。
4.5增加耦合地线
为了使线路减少雷电侵袭，可以在导线的最下方设置一条耦合的地线，这条耦合地线起到的作用为耦合与分流，还能够将接地的电阻降低，能够使线路绝缘子上的电压最大限度的降低。低于一些低压线路，接地方式都会选择使用消弧线圈的形式，能够使雷击引起的单相接地故障彻底消除，还能使短路故障或者是跳闸故障消除。这是因为地线如同是闪络的导线，能够大大增强耦合作用，使绝缘子上的电压值降低，不会发生突然的跳闸现象，提高线路的耐雷电水平。
5结束语
总之，架空输电线路的防雷保护属于一项系统工程，在工程设计阶段就应仔细分析，充分考虑本地实际情况，引入切实可行的防雷方案，选用高可靠性的防雷设备，同时在架设输电线路时，也应重视装设一些防雷保护措施，只有这样全方位防雷，才能更好保护架空输电线路，使其免受雷电损坏，才能提高电力系统供电的连续性、可靠性。
参考文献
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[4]李海璇,吴汉斌,柴小亮.架空电力线路防雷保护技术应用分析[J].电子世界,2012,22:33.
论文作者:曾玮1,左威2
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第7期
论文发表时间:2017/9/5
标签：线路论文; 雷电论文; 防雷论文; 过电压论文; 杆塔论文; 导线论文; 避雷器论文; 《电力设备管理》2017年第7期论文;