摘要：随着电力事业的发展，电网规模日益庞大。而高压输电线路暴露在大气环境中，会直接受到气象条件的作用，其中最为严重的就是雷闪袭击。雷击会大大降低高压输电线路的绝缘强度和供电的可靠性，严重时甚至造成停电事故。所以，供电企业必须要不断探索和加强高压输电线路得防雷技术，并在设计、运行和维护中加以运用，以便减少高压输电线路发生雷击事故的概率。
关键词：高压；架空输电线路；防雷措施
在社会经济快速发展的背景下，人们对电能的依赖性越来越大，社会生活的方方面面都和电能有着或多或少的关系，人们的日常生活再也离不开电能。在这种情况下，如何确保供电的安全性和稳定性成为人们关注的重点问题。高压输电线路是供电系统的重要组成部分，确保高压输电线路运行的安全性和稳定性对于保证供电系统的正常运行来说具有重要的作用。在高压输电线路运行的过程中，雷电打击是影响其正常运行的主要因素之一，因此必须要采取合理的措施提高高压输电线路的防雷水平。
1输电线路雷击放电原理
我们都知道雷电打击事故的发生是由于雷云带电导致的，但目前在学术界还无法对雷云带电的原因进行解释。因为不同的人对雷云带电原因的解释是不同的，目前还没有统一的解释。但雷云放电产生的电流是非常大的，根据统计数据发现，一般情况下，雷云放电产生的电流可以达到几十千安，如果放电情况比较严重，产生的电流甚至可以达到几百千安。如果强大的电流延伸到地面上，将会带来较为严重的后果。下面将具体介绍雷电过电压的形成过程。先来介绍雷电压和雷电流的形成过程。虽然雷电现象形成的过程是比较复杂的，但可以将其简单地理解为电磁波的传播过程。雷电在击中导线以后，雷电流会沿着两路前进，在其前进的过程中还会伴随有电压行波，这二者构成了电磁波，电磁波在传播的过程中是以光速前进的。电压行波和电流行波在传播的过程中会涉及到波阻抗。所谓的波阻抗其实就是电压行波和电流行波的比值。通常来说，波阻抗的数值为300欧。如果雷电击中杆塔的顶部，而塔脚接地电阻的阻值又是比较小的，则会产生反射现象。一般来说，雷电过电压有两种形式：一种是雷电感应过电压；另一种是直击雷过电压。首先，介绍雷电感应过电压。在雷雨天气中，雷电直接击中高压输电线路的概率是比较小的，通常来说雷电会击中高压输电线路周围的空地或者是击中避雷针、杆塔等。在雷电打击的过程中，在电磁感应的作用下，高压输电线会产生过电压，而这种现象就被称之为感应过电压。根据相关的统计数据发现，感应过电压一般在500～600千伏之间，很少会超过600千伏。因此，对于一般的高压输电线路来说，在产生感应过电压时是不会出现闪络的。如果高压输电线上有地线，在发生雷电打击时地线会起到一定的屏蔽作用，进而可以降低感应过电压的数值。如果雷电击中的是避雷针或者是杆塔的塔顶，则会形成雷电反击过电压，其具体的数值和杆塔的高度、类型等有很大的关系；其次，介绍直击雷过电压。如果雷电直接击中了导线，则会产生直击雷过电压。
2高压输电线路雷击事故发生的原因
2.1高压输电线路使用的杆塔没有做好接地工作
导致雷击事故发生的原因是雷电击中了输电线或者是输电线周围的空地，导致过电压现象的发生。大量的研究显示，雷电过电压事故发生的概率和杆塔接地装置有一定的关系。如果杆塔接地电阻的阻值过高，则会影响到高压输电线路的防雷水平。
2.2高压输电线路的绝缘配置不足
在高压输电线路使用的过程中，绝缘配置不足是导致其安全性较低的一个重要因素。在高压输电线路运行的过程中，绝缘装置的主要用途是避免出现电流回流的现象。如果在高压输电线路运行的过程中，绝缘装置无法起到应有的作用，则会导致跳闸现象的发生，进而导致安全事故的发生。此外，如果高压输电线路的绝缘配置因老化而出现脱落的现象，会增加雷电打击事故发生的概率。而且相比于其他的安全事故来说，绝缘配置脱落的危险性更大，会造成较为严重的后果。
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2.3高压输电线路使用的避雷针存在问题
在高压输电线路设计的过程中就应考虑到防雷问题，但如果在设计时忽略了杆塔的保护角，同样会增大闪络出现的次数，因为设计的杆塔保护角无法满足防雷的需要，进而影响了防雷的效果。因此，在高压输电线路设计时必须要重视避雷针的设计。但避雷针自身存在一定的局限性，在发生雷电打击事故时，无法有效保护高压输电线路。
3提高高压输电线路防雷水平的措施
3.1降低线路接地阻值
现如今，我国大部分高压输电线路采用双全地线，或者只采用一根地线或者光缆保护，这会对高压输电线路有一定的防雷作用。减少线路的接地阻值，可以提升线路的防雷水平，并且降低线路受雷击而跳闸的概率。因此，要确保接地线和电阻的可靠性和地线的接触性能，并定时对地下阻值进行探测，确保电阻的合格率。
3.2高压输电线路常用的防雷措施
3.2.1要加强对输电线路路径选择的重视
根据相关的研究显示，高压输电线路发生雷击事故是有一定规律的，并不是所有的路段都会发生雷击事故，雷击事故大都集中发生在某些路段上。这些容易发生雷击事故的路段被我们称之为易击区。如果在高压输电线路路径选择的过程中能避开易击区，将会大大降低雷击事故发生的概率。如果由于客观因素的影响无法避开易击区，在输电线路防雷设计时要对其进行重点保护，例如潮湿的盆地地区、雷暴走廊、土壤电阻率突变的地区等均属于易击区。
3.2.2要合理架设避雷线
在架空输电线路中，架设避雷线是防雷的一种重要手段。架设避雷线不仅可以避免雷电直接击中导线，同时还可以降低感应过电压。按照国家的规定，不同类型的输电线路应采用不同的避雷线架设方法。如果输电线路电压等于或高于220千伏，则应全线架设避雷线。如果输电线路电压为110千伏，一般情况下也应全线架设避雷线。
3.2.3要尽量降低杆塔接地电阻
在输电线路使用的过程中，杆塔对其运行的安全性具有较大的影响。对于普通的杆塔来说，在其他因素不变的情况下，降低杆塔接地电阻可以有效提高输电线路的防雷水平。在杆塔塔脚电阻和避雷线的同时保护下，输电线路发生雷击事故时的电压会大大降低。目前来说，常见的降低杆塔接地电阻的方法主要有三种：一种是使用降阻剂；一种是扩大接地网面积；一种是外引接地。
3.2.4要合理增加耦合地线
虽然降低杆塔接地电阻可以提高输电线路防雷水平，但在一些特殊的情况下，降低杆塔接地电阻的难度是比较大的。在这种情况下，就应通过增加耦合地线的方式来提高输电线路的防雷水平。耦合地线主要有两个作用：一个是可以降低绝缘子串的反击电压；另一个是可以将雷电流分流出去。大量的实践已经证明，采用增加耦合地线的方式是可以降低雷击跳闸事故发生的概率的，而且效果比较显著，特别是在山区。
4结论
总之，在用电需求量越来越高的今天，研究高压输电线路综合防雷措施是十分必要的。因为高压输电线路出现雷击事故的概率是比较高的，造成的影响是比较大的，因此我们应加强在相关方面的研究力度，提高高压输电线路的防雷水平。
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论文作者:黄新
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签：线路论文; 过电压论文; 高压论文; 雷电论文; 杆塔论文; 防雷论文; 发生论文; 《电力设备》2017年第1期论文;