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摘要：高压输电线路是电力能源传输的媒介，它是电网安全运行与分配的重要组成部分，输电线路的稳定运行对于电力系统至关重要。如果输电线路的电压等级提高，对应的塔杆高度和线路尺寸逐步增加，使得输电线路越来越容易受到自然灾害的影响，尤其是雷击现象。
关键词：高压；供电线路；防雷技术
1 导言
所谓的高压供电就是指在人们的日常生活和社会生活中，通过高压线路、配电装置等将电能输送至全国各个用电部门和居民住所，以满足各个用电部门和居民的用电需求为目的，以进一步为国家的经济建设提供助力为宗旨。通常人们所说到的高压输电线路是指电压达到10kV及其以上的电力输送线路，电力输送线路作为电力网的重要组成部分，其又由输电线路和配电线路两部分组成。
2 雷击放电过程
2.1放电原理
带电荷的雷云是造成雷击放电的主要因素。雷云是由强大的潮热气流上升到稀薄的大气层冷凝形成的。当穿越云层时，水滴被撞击分裂，其中分裂出的水沫带负电，质量较轻，上升至云层上端形成带负电的雷云。其余的水滴带正电，凝聚成雨。雷云会在地面上感应出大量的正电荷，产生强大的电场，电厂内部的电位差较大时可以达到几十兆伏。若带有强大场强的雷云继续扩大运动，当雷云覆盖区域内的空间电场强度大于常规情况下大气游离放电的临界电场强度值时，就在云间产生强烈的火花放电。最大可产生几百千安的瞬间电流，并伴随着强烈的光合热，形成闪电雷鸣。
2.2雷电压和雷电流的形成
雷电现象可看成是瞬时电流沿空气中游离的导电分子通道进入雷击高电势点。若雷电击中高压导线，将在导线上沿导线前后两路前进，并在导线中产生电压行波。
2.3瓷绝缘子击穿原理
瓷绝缘子被雷击穿的现象为：当某段高压输电线路被雷击后，对应输电线路会生成一定强度的冲击波，并引起雷击线路附近场强值瞬间增大，导致高压线路的电介质中的带电质点积累的数量和运动的速度迅速增大；若到达瓷绝缘子对应参数的临界值时，瓷绝缘子将失去绝缘性能，在瓷绝缘子内部形成导电通路。瓷绝缘子雷电击穿包括直接击穿和间接击穿两种类型，上述过程可归为直接击穿。间接击穿是指线路虽然承受了一定程度的雷电流，并损坏了线路中某些电介质的结构特性，但并未形成足够的击穿电流产生击穿现象。且间接击穿只是降低了瓷绝缘子的绝缘值，并不会立刻引起高压线路跳闸，而是降低了设备的绝缘值，为今后埋下事故隐患。此种间接击穿更应该受到重视。
3 高压输电线路在防雷上的意义及原则
高压输电线路多经过空旷和非生活区，而对于西藏等地形、地貌、气候复杂的高原地区，秋春两季尤其是雷击、雷暴的高发时间和区域，一旦高压线被击中，过高电压就会被激起，输电线路因此而断线引发跳闸故障，造成电力系统无法预计的电力损失。此外，如果设备的绝缘性和抗压力预设不达标，雷击还会引发电流问题，带来经济损失和人身安全的危害。因此，对高压输电线路防雷的多种举措不可缺少，在防雷技术上深入进行分析和研究，并从实际出发加以科学应用，可最大化减少在人力、物力、财力损失和安全上的事故概率与频率，保障电网的安全正常运行和运行效率。对于高压线防雷的基本原则大同小异，都需要根据区域地形、气候等条件特点，因地制宜，制定出一套综合有效方案，保护和保障高压线路的安全运行。此外，对高压线路进行全面的精准评估，查漏补缺地做好对高压输电线路存在问题的处理工作。
4 高压输电线路遭受雷击的原因
究其遭受雷击的原因主要有两个方面的因素，首先,由于高压电线本身电压较高，周边需要一定的安全距离作为不发生触电事故的保证，因此，高压线路一般都是架设在场地比较空旷的地带，并且架设的形式为高空架设，距离地面较远，大大地提高了遭受雷击的几率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,就是高压线路尤其是220kV的输送线路，线路为承载较高的输送电压，本身的直径较粗，而且内部为金属材料，与中低压输送线路相比，高压输送线路遭受雷击的概率相对较大。在雷电产生的情况下，雷电本身所携带的电流十分强大，会与大地之间形成放电效应，而高压线路恰恰又具备形成静电效应的“天然优势”，当高压线路中产生雷电感应电荷会随着雷电的发生而向导线的两端均匀移动，此时的感应电流最高可达上千伏特。不难想象雷电对于高压线路所产生的冲击波力度将会达到什么程度，将会对相应的高压电路设备造成相当之大的损害，从而导致高压线路不能够正常运行，严重的甚至会发生线路的烧毁或者设备短路等现象。虽然在线路的架设过程中会按照相关规定进行佩雷器和避雷线等相关避雷装置的安装，但是，由于雷电灾害在产生是经历的时间相当短，而其中产生的电压又是相当的高，所以,所安装的避雷装置很难对雷电实现完全的规避，防雷效果不是十分理想。
5 高压供电线路的防雷技术
5.1安装多段避雷装置
多段避雷装置是目前我国在输电线路上广泛使用的避雷装置，地形复杂的高原和山区尤为适合。若干个这一装置被均匀安装在大的电极，从而形成一个电场电极。在雷电气象时，这种避雷器会使尖端电荷在分布上发生改变，对向下发展的电荷形成限制，从而有效避免被保护的电力设施遭受雷击。与传统避雷器相比，这一装置不是引雷，而是对“上行雷”和“下行雷”起到抑制作用，在实际的使用检验中，证实该种新设备具有机械结构稳定、使用寿命长、免维护、良好的防雷作用等特点。
5.2增加地线侧向避雷装置
对于高压输电线路，避雷线是最基本也是最为有效的装置，而且高压输电线路等级越高，防雷效果就越好，装置的造价也越低。避雷线对高压输电线路可以起到防止被雷直接击中，继而损毁电力系统的保护作用;对被雷击中的高压线可以进行分流，从而减小通过杆塔的电流，保护高压线路;对导线起到屏蔽作用，降低感应电压。这类避雷线更好适用于平原地区。
5.3对高压线路要提高其绝缘水平
35KV高压输电线路系统属中性点的不接地系统，因此极易被雷击中，形成大气过电压，导致单项闪络接地现象，但开关不会跳闸，当两相绝缘子出现闪络后，可形成弧光接地短路，则会出现跳闸，因此合理提高线路绝缘水平，安装避雷装置以及自动重合闸装置，以更好地保护高压线路与电力系统的正常稳定运行。对未安装避雷线的地段，直线杆塔的杆型为上字型三角排列，在中相安装3片具体的XP－7型悬式绝缘子，在两边相安装4片XP－7型绝缘子，这样可以形成绝缘差异，如果线路遭受雷击，中相绝缘就会变得比较低，首先进行闪络，随后进行放电接地，经过闪络之后的中相导线，就可以看作是一条接地线，两边线的耦合作用得到有效增加，边相就不会再发生绝缘闪络，弧光短路也不会发生使线路开关出现跳闸的情况。
5.4装置长针金属避雷器
位于河道或山脚的杆塔，如果没有安装避雷线，则其周围土壤电阻率就会较高而易遭直击雷危害。因此，在杆塔顶部装置长针金属消雷器或35kV氧化锌避雷针，对于高压输电线路的避雷和防雷会起到很好的保护作用。
6 结束语
总之，为了更好地实现国家电网和高压输送线路工作的顺利进行，进一步减少雷击现象所造成的损失，在实际的电路工程施工中或是高压输送线路运转过程中，提高绝缘保护层的抗雷击能力以减少雷电灾害过程中产生的过电压所产生的损失，或者采取有效的措施来改善高压供电线路中对于雷电电流的疏导能力，以降低雷电灾害时过电压所产生的破坏，来进一步实现对国家电网安全的维护。
参考文献
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[3]赵明.浅析高压供电线路的防雷技术[J].科技致富向导,2016(16):426.
论文作者:刁立虹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/20
标签：线路论文; 高压论文; 雷电论文; 防雷论文; 绝缘子论文; 装置论文; 避雷线论文; 《基层建设》2017年第31期论文;