（中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局 广西柳州 545000）
摘要：就当前的现状来看，输电线路在运行过程中逐渐凸显出绕击闪络问题影响到了输电线路运行的安全性。为此，为了满足人们生产生活用电需求，要求电网公司在对高压输电线路进行操控过程中应注重完善防雷措施，如，架设耦合地线等，以此来实现对输电线路运行环境的有效防护达到高效率防雷工作状态。本文主要针对超高压输电线路雷电绕击及防雷策略进行了探讨，旨在打造安全的输电线路运行空间。
关键词：超高压；输电线路；雷电绕击；防雷
针对高压输电线路而言，其自身具备着敷设距离长、架空敷设且地形相对复杂等特征，遭受雷击并致使跳闸事故的概率更大，这不但为电网工程周边居民带来生产生活上的不便，也直接造成了国民经济上的损失。所以，高压输电线路雷电绕击的防范及处理成为当下电力从业人员必须予以重视的关键课题。
1雷电绕击概述
雷电绕击指的是雷电避绕开避雷设施，向导线直击的现象。相对于一般的输电线路，高压线路所具备的绝缘水平则会更加高，并设有避雷针和避雷线等相关避雷设备，因此遭到雷电反击且导致跳闸故障的概率更小。然而，正是这类线路具有运输距离长、运行电压高且杆塔结构大等实际特征，并且避雷设施也不完全具备零意外性，因而高压线路容易出现对雷电绕击威胁的疏导现象，进而导致线路跳闸事故。高压输电线路所途径的地区大多是高山峻岭，其线路结构复杂以及雷电的活动参数也存在差异，所以导致线路防雷的保护措施与方法都不一样。
2案例分析
2.1事故情况
2015年6月13日，在某地的雷雨天气中，某地电网跳闸重合成功，我们测得一系列数据，在当日15：45-15：55，天瓶6709线周围一共测得15个落雷电，得出落雷数据，我们根据落雷的地点结合当地地势绘制了雷电分布图，经当地实时调查，我们发现天瓶6709线#13塔附近有将要发生故障的趋势。
2.2数据计算
当前在超高压输电线路绕击问题中，我们常用电气几何模型进行分析。传统的电气几何模型相对理想化，并没有考虑其他因素对于模型中所需数据的影响。研究发现，如果超高压线路杆塔高度较高，则先导对于地面、避雷针和电线的击距是不相同的。随着雷电的强度增大，先导对于上述所说的三种物体击距都会呈不同程度的增大。在对模型数据进行处理时，杆塔高度、保护角、山坡倾角都是影响临界击距的主要因素，其中，杆塔高度与临界击角呈正相关，杆塔越高，临界击角越大；保护角和山坡倾角与临界击距呈负相关，保护角和山坡倾角越大，临界击距越小。关于临界电流，我们采用国际推荐的临界电流公式进行计算，由此算出当临界电流大于59.78kA时，雷电将不会发生绕击。除此之外，我们还验证了杆塔的耐雷水平，结合当地测得数据，得出：当电流大于117.36kA时，雷电会发生反击。
2.3故障分析
根据分析13塔的相关数据，计算出当雷电电流在17.4~59.7kA时，雷电会发生绕击，当雷电电流大于117.36时雷电会发生反击。根据当地雷电调查显示，在#15-#17塔之间，落雷电较多，相对密度较大，共有3个落雷电满足发生雷电绕击的条件，但没有满足反击条件。发生故障的塔杆电阻小，所在地点相对地势较高，斜度较大，具备相应的雷电绕击特征，故因此得出，6709线#13塔的故障是因为雷电绕击引起的。
3防雷重要性分析
总所周知，在电力系统中高压输电线路一直都占据着重要的地位，其运行安全直接影响到供电的可靠性。如果要实现强电强网绝对离不开输电线路的安全稳定运行。通常情况下，输电线路遭雷击后，会立即引起跳闸，这样一来则会影响电力系统的正常供电，还会对电气设备造成严重的损坏。因此，做好输电线路的防雷措施不仅能够提高线路本身的供电可靠性，而且还可以间接地保障变电所以及电厂运行的安全性。
4输电线路防雷要点
4.1明确输电线路管理目标
在采取的输电线路防雷措施当中，需相关工作人员明确管理目标，做好重要区域的防雷保护。针对那些线路复杂、雷击现象频繁发生、人群聚集的区域要做好防雷重点保护，在进行防雷设备安装前期要针对当地的实际情况进行系统性的浅析。对输电线路防雷进行整改是一项复杂的工程项目，对各部位进行测定及日常维护方面都一定要遵循具体的规定及要求，尤其是在地质性土壤的输电线路中防雷措施的采取要兼顾到相关的接地装置。
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4.2测试方式要规范
在目前的电力行业当中，防雷技术措施的探究早已成为非常重要的一个方面，为此，输电线路中采用先进的防雷技术可达到良好的防雷成效。在对防雷措施改良的过程当中，过去的电阻监测及所运用的检测技术无疑是十分落后的，为此，在检测工作当中，建议多选用新型的先进检测设备，在先进、准确的检测工作下，把接地电阻当中中潜存的问题在第一时间挖掘出来。
4.3技术要求需统一
在大跨越式输电线路的防雷技术保护措施上，需不断强化防雷技术的有效运用，一些区域中的大跨越式杆高度超出40米，这种情况下会造成输电线路与接地电阻间问题的产生，若实施防雷措施则对于整个输电线路而言极为不利。为此，需对接电线路的实际长度、接地线数量、接地线的延伸方式进行整改，在缩减塔杆接地电阻的前提下，达到良好的防雷成效。
5防雷措施
影响雷击跳闸的主要因素有地闪密度、雷电流幅值、线路保护角、线路绝缘水平、杆塔高度、杆塔接地电阻、地面倾角、地形地貌等。通过有效的防护措施来减小部分因素对线路雷击跳闸的影响是一种有效的防护手段。目前应用于超高压架空线路的雷电防护措施主要有：1）减小线路保护角；2）降低杆塔接地电阻；3）提高线路绝缘水平；4）加装保护间隙；5）架设耦合地线；6）架设旁路地线；7）安装避雷针；8）加装线路金属氧化物避雷器。这些防雷保护措施各有特点，应根据天瓶5406线的雷害特征和防护策略选择有针对性的措施。
5.1降低接地电阻
降低接地电阻可以有效地阻止电路反击，减少雷电天气事故的发生。相比于减少保护角，降低接地电阻更容易实施，方法也更为简单快捷。降低接地电阻的方法有很多，例如可以增大接地网面积，接地网面积与接地电阻成反比，当接地网面积增大，接地电阻就可以有效减小；还可以人工的改善电阻率，在高电阻率地区，人工的将电阻率减小，可以间接地减少接地电阻；我们更可以利用设施中的钢筋等金属，有效的减少接地电阻。
5.2架设耦合地线
架设耦合地线是超高压输电线路防雷的基本措施之一，在受雷电打击严重的线路中，杆塔接地电阻并不足以保护线路，而改善接地电阻也有一定的困难，这时我们应该架设耦合地线。耦合地线可以起到分流作用，从而减低了电压，减少了雷电的绕击次数。但是架设耦合
地线的过程十分繁琐，在架设之前，我们需要反复测量塔杆高度、架设耦合地线所需距离等，而且实施起来相对复杂，受到各方面条件的制约，增加了工作负担。架设的过程中可能还会砍伐树木，破坏了环境。
5.3安装避雷针
防绕击避雷针是一种结构特殊的避雷结构，在超高压线路上进行安装可防止雷电绕击而引起事故发生。该项技术结构先进、性能稳定、运行快速安全、安装方便并且使用寿命长，减少了雷电天气的跳闸现象，对超高压线路的安全运行有了很大的保障。无论从经济角度，还是从产品的实用性，防绕击避雷针都有一定的可行性。
5.4加装保护间隙
保护间隙的作用主要是发生雷击时，保护间隙通过电弧闪络来保护绝缘子不受损坏，可以降低线路的雷击事故率。对于现有线路，安装并联间隙会短接部分绝缘子，从而造成线路绝缘水平降低，反而导致雷击跳闸率增大。在电网雷击跳闸率较高的情况下，不宜简单大范围推广，故暂不考虑该项措施。
结语
综上所述，超高压输电线路的安全运行是十分重要的，它既保证了居民正常的生活，也维持了产业的正常发展。杆塔高度、保护角、山坡倾角都影响临界击距的主要因素，而对于临界电流，采用了临界电流公式，计算出了临界电流值，判断了电路发生故障的主要原因。除此之外，我们还分析了防雷所要采取的措施，从经济角度和实用性方面分析了它们的可行性，我们在实施时，还要结合实际情况，做出理性的选择。关于超高压输电线路，我们研究的只是一少部分，我们还要不断进行探索，确保线路的安全运行。
参考文献：
[1]周永辉.220kV高压输电线路防雷接地技术研究[D].华北电力大学（保定）华北电力大学，2014.
[2]陈焕.架空输电线路雷电过电压的瞬态特性研究[D].华北电力大学，2014.
[3]白志强，王瑞，赵贵勇，等.500kV输电线路雷电绕击事故分析及预防措施[J].内蒙古电力技术，2013，31（1）：1-6.
作者简介：
蔡鸿吉（1994.08.15），性别：男；籍贯：湖北随州；民族：汉；学历：本科、学士；职称：无；职务：输电线路运检；研究方向：高压输电线路
论文作者:蔡鸿吉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：线路论文; 雷电论文; 防雷论文; 杆塔论文; 电阻论文; 临界论文; 地线论文; 《电力设备》2018年第23期论文;