（河南石油勘探局水电厂 河南省南阳市 473132）
摘要：本文主要讲述了目前常用的几种电网架空线路防雷措施，主要为不同地区的差异化防雷方案提供依据。
关键词：避雷线；绝缘；接地电阻；耦合地线；消弧线圈；线路过电压保护器；纳米磁性阻流器；避雷器
一、前言
河南油田电网的输电线路分布很广，纵横交错，绵延上千千米，每年都会发生近百次的雷击跳闸事件。因此，加强电网线路防雷减少雷击油田电网线路引起的雷击跳闸次数，不但有利于变电站内电气设备的安全运行，更是是保证河南油田电网供电可靠性及保油上产的重要环节。
电网防雷害技术是一个世界性的课题研究，直到今天，世界上也没有哪个国家能够从根本上解决电网雷击危害。但是，经过了多年的经多年摸索和实践，我们已经能够将雷击对电网的危害降到了很低的水平。许多国家也积累了极为丰富的经验；如：日本大量的采用限流消弧角及过电压保护器，美国采用将绝缘子两侧的绝缘导线剥离一段并加装防弧线夹等。我国输电线路防雷研究也是百花齐放，已基本形成了一系列行之有效的防雷方法和措施。
二、电网架空线路的防雷措施
2.1 架设避雷线
架设避雷线是高压输电线路最基本和最有效的防雷保护措施，线路电压越高，采用避雷线的效果越好，造价也越低。避雷线的主要作用是防止篱雷电直击导线，并且还有以下辅助作用：（1）对雷电流起分流作用，减小流过杆塔的雷电流，降低塔顶电位；（2）对导线具有耦合作用，降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压；（3）对导线具有屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。
鉴于避雷线的有效性，我国规程规定110kV线路一般应全线装设避雷线，在雷电活动轻微的地区，可以不沿线架设避雷线，但塔杆必须逐基层接地。
2.2加强绝缘，降低接地电阻值
实践表明：加强绝缘，降低接地电阻值都对电网防雷害具有明显的效果。并且电网线路杆塔必须可靠接地，才能确保雷电流泻入大地，保护线路绝缘，我国规程规定架空线路接地电阻不得大于10Ω。我国常用高杆塔上增加绝缘子串片数，加大大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。而物理性降阻剂是目前广泛接受的降低电阻值的方法之一。在使用降阻剂时，为了防止腐蚀，包裹厚度应在30mm以上。另外我们也可以充分利用架空线路的自然接地。在接地工程中，充分利用混凝土结构物中的钢筋骨架、金属结构物也是减小接地电阻、节约钢材以及达到均衡电位接地的有效措施。
2.3架设耦合地线
耦合地线的作用是能使本基杆塔地网与相邻杆段的地网得到良好的连接，相当于埋设了连续伸长接地体，这样当雷电反击线路时能够增大对相邻杆塔的分流系数和导地线间的耦合系数，间接地降低了杆塔的接地电阻，从而保护线路不发生闪络。
2.4采用消弧线圈接地方式
采用采用消弧线圈接地方式使绝大多数的单相着雷闪络的接地故障电流能被消弧线圈所熄弧，从而故障自动消除①。
2.5安装线路过电压保护器
其原理为：线路过电压保护器的限流元件与线路绝缘子并联，当雷击塔杆或避雷线时，雷电流引起的高电位使线路保护器的串联间隙动作，降低了塔臂和导线之间的电位差，保证绝缘子不再闪络，从而避免线路跳闸停电。在串联间隙动作后，限流元件本体的残压不仅被限制到远低于绝缘子内闪络电压，而且在雷电压过后的系统工频电压下，能自己熄灭工频续流，保证正常供电。
这种装置具有以下几个优点：
（1）线路正常运行时，过电压保护器不承受持续工频工作电压的作用，处于“休息”的状态限流元件电阻阀片的荷电率可以取得高一些，雷电冲击残压可以随之降低；
（2）限流元件只有在一定幅值的雷电过电压作用下并且串联间隙动作后，限流元件本体才处于工作状态，因此其外绝缘水平（绝缘外套爬电距离）可以低于无间隙避雷器。
（3）在正常设计的线路上，有足够的耐受操作过电压的能力，间隙大小可选择避免操作过电压作用的动作，这样可以大大减轻限流元件动作负载试验的压力；
（4）因不锈钢引流环或引流球组合构成的串联间隙的隔离作用，即使限流元件电阻片劣化，也不至于影响线路的正常运行。
实际上，有关资料显示日本到1999年1月已有不同电压等级的47000多条线路用过电压保护器在运行中。到现在，过电压保护器在日本电网中更为普及，取得了比较理想的效果。
2.6装设避雷器
线路避雷器对于感应雷和绕击雷的预防效果较好。而氧化锌避雷器其在避雷器中防雷效果更为突出，是目前我国选用较多的一种避雷器，其在电网防雷保护中起到了较为理想的效果。只是它的运行工况不易被监测，每年的预放性试验是一个大问题，现场无法做，只能是拆下运回，做完试验后重新安装，这样运行部门的运行维护工作量将成倍地增加。另外它的保护范围也很有限，只能有效地保护本基杆塔。河南油田目前防雷主要选用的就是这种方式，取得了很好的效果。
2.7纳米磁性阻流器
电力线路纳米磁阻流器（见图Aˊ、Bˊ、Cˊ、A〞、B〞、C〞所示），雷击导线产生的复合波沿线路扩散传导，经过阻流器对高频产生有效的拦截，起到隔离作用；同时对波头的尖峰起到有效抑制，降低了雷电流作用于绝缘子等的强度，降低了绝缘子等的击穿几率，对线路雷电防护效果效果显著。
图1 纳米磁性阻流器应用示意图
总结：雷电危害现象是一个小概率现象，随机性相当大，不同地区差异性更大，因此，只有合理选择防雷害措施，因地制宜，才能将油田电网雷电危害的损失降到更低。每次雷击危害后，应进一步对雷击故障深入分析，采取更加有针对性的综合防雷技术措施，才能不断提高供电可靠性。
参考文献：
[1]丁士昭，《机电工程管理与实务》，2014年4月，P95
论文作者:李伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
标签：过电压论文; 线路论文; 避雷线论文; 雷电论文; 电网论文; 防雷论文; 杆塔论文; 《电力设备》2017年第13期论文;