摘要：雷击跳闸是影响特高压输电线路安全运行的主要因素，尤其在雷电活动强烈地区面临的防护压力很大，本文对特高压输电线路的雷击特点、耐雷性能研究方法与影响因素、防雷措施进行了探讨。
关键词：特高压输电线路；防雷
1 高压输电线路防雷的意义
当前，国内市场经济快速发展带动了人们生活水平的提高，人们在日常工作和生活中对电力系统都有了更高的要求，因此电网规模也在迅速扩充当中，相关运行设备以及输电线路架设数量也在快速的增加。因此，提升高压输电线路的相关安全性也是电力企业首要面对的问题。架空高压输电线路通常选择架设在空间辽阔的地方，为祖国各地进行通电，所以线路较长，往往出现错综复杂的状况。极容易出现雷击事故，或者高压输电路遭受雷击，导致线路自动跳闸，此时电力系统将无法正常使用，同时还要耗费较多人力和财力沿线进行检查维修；此外，雷电会随着线路侵袭电力设备，使部分设备受到伤害。正常情况下，输电线路的绝缘性是所有设备中最强的，其次是变电所，而发电机的绝缘性比较差，所以当受到雷击后，供电企业就会受到严重的损害，因此提高输电线路防雷技术水平不仅是为了保护线路安全，同时也是为了保护电力企业经济不受损害，从根本上保护线路、用户以及相关设备的使用安全。
2高压输电线路遭受雷击的原因及危害分析
2.1 高压输电线路遭受雷击的原因
在一般情况下，高压输电线路往往会设置在空旷地区，且选择的高空架设的结构，这样的结构有着较高的高度，继而也就更加容易遭受雷电袭击。同时，高压输电线路其直径较粗，以承载住较高电压的输电供应，其内部相应的金属材料较多，相较于中低压的输电线路而言，其所遭雷电击中的概率将更大。雷电对于高压电线所产生的冲击波力度之大，势必对于相应的供电设备、通讯设备等造成非常严重的破坏。
2.2 高压输电线路遭受雷击后的影响及危害
高压输电线路在遭受雷击之后，极易出现短路现象，这样也就会对线路的正常运输造成影响，使得供电工作的开展难以正常进行。虽然雷电对于高压输电线路所发生的电击作用时间一般情况下都很短暂，但是在这一短暂的过程中便已影响到了输电线路的正常化送电，进而由于雷电作用后而产生的高电压对于供电的设备造成了不同程度的破坏，反映于人民的生活当中即为停电事故的出现，进而影响到人们的正常生活、工作情况。
3 高压输电线路的防雷技术措施
雷电现象是一种自然现象，其具有一定的灾害性，对高压输电线路的正常运行具有至关重要的影响。本文主要结合2016 年长春市实施的输电线路防雷改造工程，提出相关措施。
3.1 避雷线的架设
在进行高压输电线路的防雷保护措施时，最基本、最有效的措施是架设避雷线。避雷线的作用主要表现在以下几个方面：
（1）当输电线路遭到雷击时，能够将过电压由避雷线释放到大地，保护输电线路的安全运行；
（2）能够有效的进行分流，减少雷击时流经杆塔金属部分的电流，保护杆塔；
（3）保护输电线路的电压。根据国内外高压输电线路避雷线架设的使用情况，避雷线的使用效果与输电线路电压有很大的关系，当输电线路电压越高，雷击时其避雷线的效果越明显。
3.2 选择合理的输电线路走向
在对高压输电线路的防雷技术进行研究分析时，应该结合国内外关于雷电多发区的调查结果，在进行高压输电线路设计时，尽可能的减少或是避免输电线路经过雷电多发区，并采取科学合理的防雷措施，对雷电多发区的输电线路进行重点保护，最大程度的减少因雷电引起的安全事故。
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3.3 在容易遭受雷击的输电线段架设耦合地线
在高压输电线路的防雷措施中，将接地线安装在容易遭受雷击的输电线段的下方，在很大程度上能够保障高压输电线路的安全运行，对电力系统运行的安全性、稳定性和可靠性具有重要意义。在进行耦合地线的架设安装时，通常根据架设线位置的不同，可以分为两种，一种是直挂式架设，主要是在输电线路的下方进行耦合地线的架设，对于地线的保护方面的作用也比较明显；另一种是侧面架设，主要是在输电线路的两侧进行耦合地线的架设。在高压输电线路的防雷措施中，耦合地线的主要作用是对雷击过程中产生的电流进行快速的分流，以保护输电线路的正常运行。
3.4 降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻与高压输电线路的耐雷程度具有一定的关系，当杆塔接地电阻变大时，输电线路的耐雷程度就会降低；当杆塔接地电阻变小时，输电线路的耐雷程度就会提高。在实际的高压输电线路的防雷措施中，运用较小的杆塔接地电阻时，还需要对当地的气候条件、地形特征等进行综合分析，选择合适的地网型式在降低杆塔接地电阻的防雷措施中，首先，设计时接闪的避雷线应尽量考虑采用小角度或负角保护，以减少雷电对设备的绕击，其次是保证外接引流线、接地体有足够的泄流截面，第三是尽量选择单极深埋垂直接地，以增加泄流容积，同时尽量避免使用水平加多根短桩式复合接地网；最后，对一些土壤电阻比较大的地区，可以适当的使用一些物理降阻剂，以增加接地体面积和改善周边土壤电阻率，这样有利于迅速降低设备外过电压和快速的将雷电流传至大地。
3.5 防雷技术的创新化表现
输电线路的防雷处理需要对新型输电结构进行重视，国内外开始大力研究新型输电线路杆塔结构，它通过两根避雷线进行加装。这样就用7 平行系统替代了过去5 平行系统，这种结构可以更好的对雷电流进行分流，雷电过电压的强度得到了削弱，输电线路的防雷性能得到有效改善，有着较好的抗绕击效果。增加了百分之十到二十之间的杆塔高度，对于单回线路的综合投资，还是比较理想的。二是保护间隙：国内还没有得到普遍的应用，仅仅将其应用到220kV 及以下电压等级并且防雷存在着难度的线路上。
4 新防雷技术的应用
随着科学技术的不断发展，高压输电线路防雷技术也取得了较好的成就，各种新型防雷技术不断涌现，主要体现在以下几个方面。
1）降低杆塔的接地电阻。在高压输电线路防雷措施上来看，只要能够降低杆塔的接地电阻，就能够降低雷击所导致的塔顶端电位增高，如配合避雷线使用防雷效果甚好。
2）提升避雷器运行效果。通过实际雷击事件分析，在雷击事件频发地段或接地电阻非常高的位置，如将避雷器装置在线路上，可以有效提升线路耐雷水平。近些年，美国电力公司与通用电气公司加大了针对避雷器的避雷效果研究。
3）装置耦合地线。为确保线路具有较高防雷效果，减少跳闸次数，选择在导线下面装置上耦合地线，特别是接地电阻较高或地质条件非常差的情况下，想要降低接地电阻比较困难，选择加挂耦合地线就可以帮助线路在雷击情况下进行有效分流，提升线路耐雷能力。
结束语
目前我国在高压输电线路上防雷技术日益完善，但无论哪种防雷技术都能只能在一定程度上减轻雷电给输电线带来的危害，却无法彻底解决。针对防雷措施，需要充分了解目前所使用的防雷技术以及新型防雷技术，通过对这些技术的分析来选择适合的防雷技术，才能够避免高压输电线路遭受雷击导致的线路损害或跳闸情况，进而保证人民的生命财产安全。
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[4] 李璋.220kV 高压输电线路防雷接地技术分析[J].大科技，2017（12）：118.
论文作者:程海龙,陈岩青
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/13
标签：线路论文; 防雷论文; 高压论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 雷电论文; 地线论文; 《电力设备》2018年第5期论文;