唐巍 苏斌 施鹏 王彦博
（国网冀北电力有限公司检修分公司 北京市 102488）
摘要：随着人们生活水平的的不断提高，对供电可靠性的要求也越来越高。但由于雷害事故的发生对电网安全用电造成很大的影响，因此，供电网采取有效的防雷保护措施是保证电网安全可靠运行的关键。
关键词：高压；架空；输电线路；防雷措施
一、高压架空输电线路遭雷击的主要原因
造成高压输电线路遭受雷击的原因有很多，主要和绝缘子有50%的放电电压、雷电电流大小以及杆塔接地阻值等有直接关系。因此，在高压输电线的设计工作中，首先要清楚高压输电线遭受雷击导致跳闸的主要原因，然后才能针对原因选择合理的防雷措施。要想保护高压输电线的安全，一定要掌握雷击活动的主要规律，清楚导致雷击的主要原因，才能更好的保护高压输电线的稳定和安全。
1、地形比较复杂、风口以及山谷等地是雷击的主要发生场所。这些比较特殊的环境大幅度增加了雷击频率，在每个雷电日雷云和地面之间的雷击概率可以达到每平方公里0.015次。
2、一般在绝缘能力不强的耐张杆上容易发生雷击，虽然目前的技术水平使直线杆塔上的绝缘配置有所提高，却没有把耐张杆的绝缘配置予以提高，进而导致耐张杆要承受比从前更大的负荷，使耐张杆的绝缘薄弱点产生。
3、雷击经常出现在高山上或者是土壤电阻率比较高的地方。当接地电阻长时间深埋地下会被腐蚀，使导体的绝缘面积有效减少，分散雷电流的能力就会有所下降，严重时会导致地面断裂。质量不合格的接地电阻还容易引发绝缘闪络，接地电阻的变化和雷击跳闸的次数是成正比的。
4、雷击也经常发生在避雷线保护角的大杆塔上，避雷线的保护范围一般是指以避雷线和外侧导线连线与垂直线之间的夹角就是保护角，它的主要功能是避免输电线不被雷电击中，保护角的大小和保护能力是成反比的。但是在实际运用中，它的保护作用被逐渐弱化，不仅没有很好的保护绝缘子串，还可能导致雷电对输电线的绕击状况发生。
二、输电线路防雷的几个方面
一是在架空输电线路中可采用避雷线、避雷针或将架空线路改为地下电缆的方式，来保护线路导线不遭受直接雷击。二是需改善避雷线的接地或适当加强线路绝缘，使杆塔或避雷线在遭受到雷击后不使线路绝缘发生闪路。三是将电网中性点采用非直接接地方式，使绝缘受到冲击发生闪络也不会转变为两相短路故障，避免导致线路跳闸。四是对输电线路可采取自动重合闸装置或用双回路式环网供电的形式，使线路即使跳闸也不中断供电。
三、高压架空输电线路防雷击技术措施
1、加强线路绝缘
加强线路绝缘可提高耐雷水平和直接降低建弧率，这对于降低线路跳闸率有利的。对于个别高杆塔，在充分降低接地电阻前提下，再考虑由于高杆塔本身电感增大而使雷击杆塔顶电位升高的因素，适当增加绝缘进行补偿。设计规程规定，对有避雷线保护的线路，标杆塔高度超过40m，每超过10m高度，应增加1片绝缘子；对无避雷线保护杆塔高度超过40m，若采用保护间隙或管型避雷保护的也应增加1片绝缘子。
2、使用不平衡绝缘手段
在目前所建的高压架空或超高压架空输电线路中，使用双回路线路的情况越来越多，对于这类同杆输电线路来说，普通的防雷技术措施已经无法满足其防雷需求，这种情况下完没可以使用不平衡绝缘手段，这种方法能够让双回路线路在遭受雷击后引起的跳闸现象明显减少，进而实现输电线路的稳定持续供电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该方法的使用原则是让双回路线路中的绝缘子串片数各不相同，这样一来在遭受雷击后，串片数较少的回路优先闪络，闪络之后导线可以看作地线，从侧面提高了另一回路导线的耦合作用，让另一回路的抗雷率得到明显提高，可以保证始终有一个回路在进行供电。
3、使用耦合地埋线防雷
在高压架空输电线路的防雷工作中，耦合地埋线的作用主要有两个，第一是将接地电阻尽可能降低，在《电力工程高压送电线路设计手册》中提到，沿着输电线路在地中预埋2根左右的接地线称为连续伸长接地线，同时它能够和下一个基塔的接地装置连接在一起，从而能够使土壤电阻率较高的地区的接地电阻得到明显的降低；第二是它能够在一定程度上担负架空地线的角色，不仅能够起到分流作用，还能够发挥耦合作用。根据以往的调查分析，使用耦合地埋线之后，雷击跳闸事故的发生率能够减少40%左右。
4、加装线路避雷器
对于一些雷电活动特别频繁且接地电阻经反复改造仍达不到要求的杆段，应广泛使用线路避雷器。它与绝缘子串并联在杆塔上，因其残压低于绝缘子串的50％冲击闪络电压，因此，当杆塔和导线之间的电位差超过避雷器的动作电压时，避雷器和绝缘子的伏一秒特性相互配合，避雷器就加入分流。此时，大部分雷电流经避雷器流入导线，传播到相邻杆塔．只有一小部分雷电流沿杆塔或接地引下线经雷电泄放通道泄入大地，大大提高了线路的耐雷水平，因此能保证绝缘子不再闪络，避免了线路跳闸停电。线路避雷器在防止线路雷电反击和绕击跳闸方面均有很好的效果．但因其价格昂贵，故运行单位应结合本地区历年来的线路雷击跳闸情况、线路所经的地形及运行经验等进行综合考虑，合理选择安装位置，以充分利用有限资金达到最佳效益。
5、降低杆塔的接地电阻
对于一般高度的杆塔，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平降低雷击跳闸率的既经济又有效的措施之一。因为雷电的电流强度具有以下特点：电流幅值小的雷电流出现的几率大，而大幅值的雷电出现的几率比较小，所以输电线路杆塔的接地电阻的作用会更加明显。
在土壤电阻率低的地区，可以充分利用铁塔、钢筋混凝土的自然接地电阻，在高土壤电阻率的地区，用一般方法难于降低接地电阻时，可以采用多跟放射形接地体，或连续伸长接地体；或者采用某中有效的接地降阻剂降低接地电阻值。
6、做好设备管理
高压输线路设备管理，将会直接影响到线路的运行状况，所以建立完善的防雷技术规范和管理制度时首先要建立相应的管理制度，规范设计和施工人员的行为，提高避雷设施的建设质量，真正做好输电线路的防雷措施。其次，应该对施工现场的自然环境进行相应的考察，搜集和整理当地雷电发生的概率。第三，要加强对施工人员和相关设计人员的培训，提高他们的专业素质，在进行设备铺设时能够针对问题采取合理的手段应对雷电问题。第四，要不断完善防雷技术，强化防雷手段，在进行设计时要有针对性、可靠性从而来保证输电线路的安全，保证人们的正常生产和生活。最后还应该做好工程的验收工作，在进行验收时严把质量关，提高高压线架设质量，减少施工问题的出现，最终保证输电线路的安全运行。
结语
要想提升高压架空输电线路的防雷性能，在输电线路的工程设计环节就应该开始重视，根据施工地的具体情况采取科学有效的防雷措施。而且一定要使防雷设施的可靠性和专业性得到保证，并且分计划进行防雷设施的检测以及维护工作。高压架空输电线的防雷工作是一项复杂又繁重的系统工程，需要根据地形地貌、土壤的电阻率和运行经验等多方面进行研究，进而高效的完成高压架空输电线的防雷工作。
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论文作者:唐巍,苏斌,施鹏,王彦博
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
标签：线路论文; 防雷论文; 杆塔论文; 输电线论文; 高压论文; 雷电论文; 避雷线论文; 《电力设备》2016年第11期论文;