摘要：雷电为常见自然灾害，其对输电线路产生的影响较大，雷击时会有过大雷电流通过线路，导致输电线路被烧毁，无法正常供电，对整个电网运行效率具有重要影响。输电线路地处旷野，绵延数千里，是最容易遭受雷击的地面设施，虽然采取了多种防雷技术措施，但由于雷击造成的线路跳闸仍然居于各类跳闸原因的首位。本文主要分析了输电线路的雷害原因，及其雷电对输电线路运行产生的影响，对输电线路有效的防雷措施提出了几点思考。
关键词：输电线路；雷害；原因；措施
输电线路为电网的主要网架，其运行安全是整个电网安全运行的保障。近年来，随着自然环境不断被破坏，每年雷暴日的数量在不断增加，使得输电线路的安全隐患也越来越多，越来越严重。为改变现状，应首先确定引起输电线路雷害故障的雷击性质，对其雷害原因进行细致的分析，并采取可靠有效的防雷保护措施，以保证电网设备的安全。笔者结合实际经验，从选择合理的输电线路路径，选择适当的绝缘方式，降低杆塔的接地电阻，采用消弧线圈接地装置等方面，对输电线路防雷措施提出了几点思考。
1输电线路的雷害原因
影响输电线路雷害的原因有很多，为充分掌握输电线路遭受雷害的情况，必须要结合现场环境因素对其进行综合分析，通过仔细检查雷击事故现场以及模拟实验，准确判断其故障跳闸性质。输电线路遭受雷击的主要原因有以下几个方面：线路绝缘子放电电压超过正常值的一半；雷电流强度过强；杆塔的接地电阻异常；以及无标准架空地线。对于雷击导致的输电线路跳闸故障又可分为绕击和反击两种，一般绕击式跳闸发生概率较大，同时输电线路雷击事故还和其所处的具体地理位置也有关联，不同的地形、天气等环境因素对雷击故障造成的影响都有不同程度的差异。
由于天空中雷云放电导致过电压的形成，使得输电线路周围容易出现雷击现象，大气过电压是以输电线路杆塔为放电通道，然后击穿线路绝缘层，雷电造成大气过电压又分为两种，分别是感应雷过电压和直击雷过电压。从接地方面考虑雷击，可以发现因为放电泄流需要通道，再加上大地能感应雷云中的异种电荷，因此接地装置的完善和雷击事故的发生有直接的关系。输电线路一般承受的感应雷过电压极限是400kV，而当线路过电压小于35kV时，又会对绝缘层造成一定的伤害，只有超过100kV时，才不会影响其绝缘带的安全工作状况，故超过100kV的输电线路雷害原因主要来自于直击雷。
输电线路的杆塔高度和避雷线对边导线的保护角也是造成其雷害事故的重要原因，而山区输电线路的安全隐患问题更严重，山区地形复杂，使得输电线路的架设存在跨度大、高差大等问题，同时由于山区地貌的特殊，经常出现多云多雨天气，种种原因都导致山区雷电绕击发生概率较大，根据统计山区地区雷电绕击发生概率是平原地区的三倍左右。
2雷电对输电线路运行产生的影响
2.1雷电灾害影响
输电线路运行效果在根本上决定了整个电网供电可靠性与稳定性，需要采取措施来提高其运行安全性，切实满足实际生产生活需求。目前我国电网建设日益完善，输电线路体系也更为复杂，受外部因素的干扰加大，并且大部分输电线路需要在野外环境运行，受雷击灾害影响严重。受到雷击影响后，不仅会影响输电质量，还有很大可能造成供电设备故障和损坏，并且故障检修维护难度高，还存在较大安全风险。雷击作用于输电线路，产生过大雷电流，如果不采取有效防雷措施，将会对电气设备以及人身安全产生威胁。
2.2防雷设计要求
对输电线路进行防雷设计，最常见的即设置避雷线、科学选择线路路径、降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘水平等。不同防雷措施性质不同，需要从不同角度分析，根据专业规范，确定防雷设计要点，做好每个细节管理。尤其是特殊地形环境，输电线路架设施工难度高，防雷措施设置与运行将要面临更大挑战，可以选择组合方式处理，对输电线路进行强有力防雷防护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对输电线路进行防雷设计时，要注意兼顾实用性与经济性平衡原则，综合分析电力安全生产与建设能力，合理判断防雷施工目的，结合实际情况来选择防雷措施，避免盲目追求防雷施工而造成成本增加。从以往施工中总结经验，确定科学合理的防雷治理方案，将各项防雷技术有效落实到位，促使线路稳定高效运行，降低雷击对输电线路供电质量的影响。
3输电线路有效的防雷措施探讨
3.1选择合理的输电线路路径
一个合理的输电线路路径是防止雷害的根本措施。因此，在进行高压架空输电线路的建设之前，要进行实地考核，选择最优地点，要根据当地的地理位置、气候条件等综合考虑，形成一个最优方案，从根源上防止雷电的袭击。虽然雷电天气没有规律可循，但是相关人员凭借其多年的工作经验还是可以总结出哪些地势更容易遭受雷击，而哪些地势遭受雷击的概率较小。比如山区的风口地带、茂密的森林、大型水库、河谷以及峡谷的顺风地区就是雷电袭击的频繁区域。因此，高压架空输电线路选择架设方向时，应尽量避开以上地区，最大程度地避免雷电袭击，尽量避让重冰区及微气象区等。
3.2选择适当的绝缘方式
要保证输电线路持续不断地输送电能，就必须针对电压等级、运行环境、气象条件、导线型号科学分析，再选择合理的绝缘配置。一般而言，多雷区、重污区的输电线路应配置大爬距或合成绝缘子；中雷区或少雷区、无污染地区可配置一般的瓷质绝缘子。在输电线路中，近水区域、断面较高地段、大跨越较易遭受雷击，在绝缘配置上要重点考虑，主要方法是增加绝缘子片数或使用大爬距绝缘子，无避雷线的线路可装设避雷线，有避雷线的线路可加大避雷线与导线的距离和增加耦合地线，根据现场运行需要可安装避雷器或加装保护间隙。
3.3降低杆塔的接地电阻
要确保高压输电线路空气和固体绝缘不被雷击产生的高电位击穿，需要通过较低的杆塔接地电阻来实现，杆塔接地电阻越低，塔头电位降得就越大，线路空气和固体绝缘就越不容易被击穿，设备的可靠性就越高。要实现较低的杆塔接地电阻，因地制宜的设计方案是非常重要的，地网设计的步骤中，要了解设备所需接地参数、现场土壤电阻率，并根据土壤电阻率确定接地形式，制订相应的施工方案和质量标准。杆塔接地装置只有达到了设计的要求，设备才能实现应有的耐雷水平。
在旧接地网改造中，新接地改良合格后，应将旧接地网与新接地网并联，以实现更低的接地电阻。输电线路的接地形式有4种，即水平放射型地网、垂直接地、水平加垂直混合地网、水平网格接地，在诸多接地形式中，冲击阻抗最低的是深孔垂直接地，有施工条件的区域尽量使用垂直深孔接地，只有充分提高接地装置的散流效率，才能真正发挥接地装置保护设备应有的作用。
3.4采用消弧线圈接地装置
对于雷电活跃地区，难以降低线路中的接地电阻，如110kV及以下电压等级的电网可以采用不接地方式或消弧线圈接地装置，这种装置可以使雷击单相闪络接地故障被消弧线圈消除，避免其出现持续共频电弧现象，目前的消弧线圈接地方式运行效果良好。消弧线圈接地系统的单相接地选线方法归纳起来主要有两类，一类是通过改变消弧线圈回路参数来获取接地故障特征的方法；另一类方法不通过改变消弧线圈回路参数，只依据单相接地时的自身接地故障特征。第一类方法应用得最多，它主要是线路单相接地时在消弧线圈旁并接电阻，以改变接地故障线路的零序电流，通过检测各线路零序电流的改变实现接地故障线路的选择。
参考文献
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论文作者:时洪刚,李宁,张建
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
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