摘要：在电力事业不断发展下，人们就电网安全运行提出了更高的要求。因为雷击事故造成的电网事故损失层出不穷，特别是因为雷击事故所引起的高压输电线路的总跳闸数也在不断上升，给人们生产生活带来较大的安全隐患。所以，就高压输电线路我们必须采取必要地防雷措施，确保电网安全运行。下面就结合作者实际工作经验，简要的分析高压输电线路的防雷技术，以供借鉴。
关键词：高压输电线路；防雷技术；措施
前言
雷击一直都是困扰供电安全的难题之一，在高压输电线路中因为雷害引起的事故层出不穷，怎样实施高压输电线路的防雷技术，最大限度的减少雷击事故，确保供电系统的平稳运行就是我们所面临的主要问题。
1 高压输电线路遭受雷击的原因
首先，由于高压输电线路都是架空线路，且线路分布非常广，所应用的金属材料也是非常之多，这就使得雷击过程中所产生的感应电流也叫雷电冲击波，很容易从供电线路入侵，冲击波瞬间所形成的雷电感应电压可达上千伏左右，虽然高压输电线路安装了避雷装置，但是由于其动作慢、残压高，难以对雷电冲击波进行有效的释放，从而造成电源设备和通信系统的损坏。其次，由于雷云放电致使过电压经过线路杆塔建立放电通道，使线路被绝缘击穿，也是高压输电线路受到雷击的主要原因。雷击主要通过大地的感应电荷通道建立起放电荷通道并和雷云中的一种电荷相互中和形成的，从中可以看出，雷击与接地装置有着紧密的关系。雷击主要分为绕击和反击两种，通过经验来看，山区以绕击为主，而平原、丘陵地带则以反击为主。
2 雷击110kV高压输电线路的危害性分析
110kV输电线路作为区域电能的输送转换中心，其遭雷击的危害程度主要和4个因素有关，分别是：雷击线路后产生的雷电流强度；输电线路的绝缘子闪络放电；有无架空地线及地线的特性合理与否；杆塔接地电阻与线路是否相符。而此区域最常见的雷电危害则是雷电反击与雷电绕击。
2.1 雷电反击
雷电击中输电杆塔或避雷针后，雷电流会泄入大地，但在该过程中，因为杆塔的接地阻设计不合理，使得杆塔的接地电位值升高，然后在输电线路上产生高感应电压，最终引起线路发生反击过电压跳闸事故。
2.2 雷电绕击
安装了避雷针或避雷线的110kV输电线路，能够有效防护直击雷，但雷电会绕击在输电线路上，避开了避雷措施，最终引起输电线路发生跳闸事故。经验证，雷电绕击的发生率与气象、输电线路杆塔的高度、避雷针或避雷线对导线的保护角等因素有关。其中，根据扩大输电线路保护角这个因素，则研发出了可控放电避雷针，能够有效避免雷电绕击的发生。
3 110kV高压输电线路的防雷对策
3.1 对雷电参数进行分析
自从实施了输电智能巡检系统科技项目后，便可将GPS卫星定位应用于110kV及电压数更高的输电线路杆塔，然后在雷电定位系统录入雷电的相关数据。一旦出现雷电日，即可迅速查询到输电线路周边的雷电活动，并通过分析雷电参数，确定线路遭雷击的概率及等级，然后及时采取适当的防雷对策。
3.2 进行避雷线的架设
高压线路防雷的基本方法则是架设避雷线。避雷线能够避免雷电对导线的直接雷击，防止了过电压事故的发生。架设避雷线后，雷电流会沿着避雷线再经接地引下线泄入大地，保证了线路的安全供电。因此，为了让高压线路免于雷击，110kV及电压数更高的线路都应该进行避雷线的架设。
3.3 安装线路避雷器
在雷电较多的地区，使用适当的线路避雷器能够有效防止雷害事故的发生，原因是：避雷器对绝缘子两端的电位差有限制作用，所以能防止反击事故的发生。经验证，在雷电发生频率较高的线路安装若干组线路避雷器，能够有效避免雷击跳闸事故的发生。如果担心雷电波会沿着线路侵入变电所或发电厂，可再安装一组线路避雷器在线路的终端。此外，线路避雷器的安装对接地有严格的要求，因为线路避雷器也是由接地装置将雷电流泄入大地，故对杆塔的接地电阻及接地引下线的要求都非常严格，且应尽可能选用不需维护的线路避雷器。
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3.4 进行耦合地线的架设
耦合地线主要具有两方面的功效：①使雷击塔顶时流向相邻杆塔的雷电流增大了；②使导线和避雷间的耦合系数变大了。于导线下方进行耦合地线的架设，能起到分流与耦合的作用，促进线路耐雷水平的提高。对于110kV高压输电线路，架设耦合地线还能使反击跳闸的次数及一相导线绕击后对另一相造成的反击跳闸机率大大减少。
3.5 对杆塔的接地电阻进行降低
当雷击杆塔时，塔顶电位会直接影响到杆塔的接地电阻，故为了防止反击事故的发生，通常会采用将杆塔接地电阻降低的方法。由于大部分接地电阻超标的杆塔均是处于山区或地势较为复杂的地段，故实现降阻有一定的难度。因此，必须结合杆塔所处区域的具体情况来设计杆塔的高度，采用可行的降阻方法。然而，在现实操作中，许多工程的都采用了不可行的降阻措施，如降低杆塔的接地电阻时，并未与该区域的地质结构相结合就随意采用打深井的方法来降阻。杆塔接地的主要是用来防雷，但属于高频电流的雷电流，有着强度很高的趋肤性，在地中流动时均是沿地表散流，深层土壤没有任何阻碍作用，所以，采用单纯的打深井方法是不可能实现降阻目标的，还应与处所的地势情况相结合，选择沿等高线做水平射线或其他方法来将杆塔的接地电阻降低。
3.6 选择消弧线圈连接中央式
在一些雷电活动较严重且接地电阻不易降低的地区，可将经消弧线圈接中央式应用于110kV及电压数更低的，还可采用系统中性点不接地的方法，消弧线圈便能对大量的雷击单相闪络接地缺点进行消弧，便不会产生继续共频电流。即使雷击引起二相或三相闪络缺点，一相闪络也不会出现跳闸，而是充当了避雷线，使分流增加，并对未闪络相其耦协作用，降低了未闪络相绝缘的电压，使线路的耐雷水平得到了较大程度的提高。当前，我国的消弧线圈接中央式，能够有效降低雷击跳闸事故的发生率，运转效果非常好。
3.7 注重线路耐雷水平的提高
线路运行单位应重视绝缘子的全程管理，不允许劣质绝缘子挂网运行。如果绝缘子已挂网运行，则要根据相关规定对其进行定期检测，发现不合格产品时要在第一时间更换，并分析、统计绝缘子的劣化率，保证线路绝与运行要求相符。对于一些雷击活动频繁的地区，可采取适当措施来促进线路耐雷水平的提高。在一般情况下，110kV输电线路的单串悬垂绝缘子串包含有7片绝缘子，单串耐张绝缘子串则包含8片绝缘子，都是符合防雷要求的。为了将线路的耐雷水平提高，应多增1片绝缘子在绝缘子串上。研究表明，大多增加了1片绝缘子的线线路，其耐雷水平得到了较大的提高，发生雷击跳闸事故的机率也明显降低。合成绝缘子由于具有强度高、重量轻及免维护等优点而被广泛应用于输电线路的各个区段。但绝缘子如果在雷击活动较频繁的地区使用，则很容易出现雷击跳闸事故，因为常规尺寸的合成绝缘子并不具备良好的防雷性能，加之110kV输电线路上所使用的合成绝缘子，在遭受雷电全波冲击时仅有500kV的耐受电压，但瓷绝缘子却有600kV的耐受电压，整整高出了100kV。
3.8 安装自动重合闸
超过90%的雷击缺点均为瞬时缺点，故在变电站中应进行自动重合闸的安装，以利于送电的及时恢复。有研究发现，我国110kV及电压数更高的线路，重合闸的防雷成功率最高可达95%，最低也有57%的成功率，故规程规定：各级电压线路都要尽可能地安装单相或三相重合闸，尤其是高土壤电阻率地域的送电线路，安装自动重合闸是必不可少的。因此，为了加强输电线路的防雷保护，安装自动重合闸是一种有效的方法。
结束语
综上所述，高压输电线路的安全运行对人们的生产、生活都有重要的意义。我们在架设高压输电线路时，必须加强防雷技术措施方面的改进，严格把关，以减少高压输电线路被雷击中的机会，从而降低高压线路由于遭受雷击引发跳闸事故的发生概率。但是，由于雷电是自然现象，我们很难把握它的规律，因此需要我们根据实际情况，不断的去探索和完善防雷技术措施，相信通过我们的努力，一定可以保证高压输电线路安全、稳定的运行。
参考文献
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[4]钟炯聪.高压输电线路综合防雷措施的分析与探讨[D].华南理工大学，2010年.
论文作者:李瑶亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：线路论文; 雷电论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 防雷论文; 高压论文; 避雷线论文; 《电力设备》2018年第8期论文;