关键词：架空输电线路；雷击事故；对策
1架空输电线路雷击跳闸的危害
在日常运行过程中，架空输电线路的安全稳定运行会受到雷击的影响，雷击也会造成绝缘子和其他电力设备的损坏，电力设备的损坏和雷击造成的跳闸故障都将给供电企业带来损失。早期的输变电工程建设过程中，预防雷击主要只考虑到绝缘子的性能要求，但是在当今时代，强调的是供电可靠性和坚强智能电网，对于输变电设备的整体的防雷保护的要求，将会更加严格，差异化的防雷措施正在越来越多的运用在输变电设备上，能够有效的预防雷击对于架空输电线路的危害。在电网系统中，架空输电线路起着输送电能的关键作用，它的安全稳定运行对于整个电力能源网起着至关重要的作用。但是架空输电线路架设在空旷的户外，线路长度漫长，很多处于易于遭受雷击的山坡等恶劣地理位置，同时也有很多处于雷暴多发区域，因此，架空输电线路经常遭受雷击事件，很容易发生雷击跳闸故障，影响供电可靠性。
2输配电线路遭受雷击的形式和危害
2.1雷击的形式
（1）雷电感应，即感应雷。雷电感应可以分为两大类，即电磁感应和静电感应。巨大的雷电流会在其附近的空间内形成一个强大的磁场，而形成的磁场可以在周围的导体上产生非常高的电压，会使得人们和设备出现二次放电的情况，进而使得电气设备出现损坏。（2）球形雷。在这几种雷击形式中，球形雷出现的次数比较少还不规则，关于球形雷的相关资料也不够齐全，研究人员对其出现的原理观点还不一致；除此之外，球形雷还可以通过烟囱、门或窗等进入室内，会导致人们的生活安全受到重要威胁。（3）直击雷。出现直击雷的情况，会产生非常大的雷电电流，这些电流会侵入地表，导致和雷击地方产生接触的金属会出现很大的对地电压，从而导致触电事故出现。与此同时，直接的雷击会导致大量电流的出现，由于雷击产生的冲击电压会导致发电机和电力变压器出现烧毁情况，进而使得电线被烧毁，严重的会出现断裂情况，从而出现断电情况，导致火灾的发生，由此可见，直击雷具有非常大的毁灭性，也会造成严重的经济损失，威胁到人民的生命安全。
2.2雷击的危害
输配电线路会在雷击的作用下，产生很大的危害，具体可以分为以下四种。（1）如果线路遭受到雷击情况，导线和地线上的电压都比较高，会导致杆塔的间隙或者是交叉跨越的间隙出现被击穿的情况。（2）如果出现架空地线档中落雷情况，放电通道连接的底线上，会出现强度降低的情况，严重的会出现断股、灼烧的问题，进而导致底线中断。（3）在雷击作用下，会导致绝缘闪络，使得相间或者是单相接地出现短路情况，从而使得导线、接地引下线出现烧伤乃是烧断问题。（4）在雷击作用下，会导致绝缘子闪络，电源开关出现跳闸情况，如果较为严重，还会导致绝缘子串脱开甚至炸裂情况，从而导致线路出现接地故障，且这种故障无法修复。
3架空输电线路常用的防雷措施
3.1减小避雷线的保护角
避雷线可以对绝缘子起到很好的保护作用，减小避雷线的保护角可以使线路预防雷击的效果更加显著，在相同条件下，避雷线的保护角越小，架空输电线路的耐雷水平越高。降低避雷线的保护角，可以大大地降低输电线路的雷击绕击率，从而很好的预防雷击故障。减小避雷线的保护角的工作，需要在线路杆塔设计阶段完成，已经建成投运的杆塔，不适宜进行保护角大小的调整。
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3.2增强线路绝缘水平
适当增加绝缘子的爬电距离，比如增加片数、使用爬电距离更大的绝缘子类型、使用更长的绝缘子等，能够提升雷电击穿的电压幅值，可以提升线路的耐压水平，达到增强绝缘水平的目的。但要做好输电线路与变电站之间的绝缘配合，避免架空输电线路成功防范雷击，却造成雷电波入侵并损坏变电站设备的事件发生。
3.3降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻对于防范雷击有着重要的意义，在线路杆塔的绝缘电阻高的情况下，雷击杆塔时，杆塔顶部电位更大，绝缘子将会承受更大的电压，更容易被击穿，但是在线路杆塔的绝缘电阻小的情况下，雷击杆塔时，杆塔顶部电位更小，绝缘子将会承受更小的电压，不容易被击穿。降低绝缘电阻有多种方法，比如延长接地体长度，增加接地体的埋入深度，使用新型石墨烯接地体，使用降阻剂等，都可以有效降低接地电阻。
由于架空输电线路所处地理位置复杂，很多地区的土质为绝缘电阻较高的地质条件，采用降低杆塔绝缘电阻的方法，对于防范雷击危害是一种可行的方案。对于较高电压等级的架空输电线路、处于雷暴多发区的线路杆塔、重要输电通道的线路杆塔，采用降低杆塔绝缘电阻的方法，来预防雷击故障，可以作为一种较好的方法。
3.4架设耦合地线
耦合地线往往架设于线路导线的下方部位，架设耦合地线也是防范输电线路雷击故障的较好的方法，采用架设耦合地线的方法，可以降低雷击时绝缘子上的感应电压，防范绝缘子被过大的瞬时感应过电压损坏。架设耦合地线能够起到对雷电流的分流作用，对于减小架空输电线路的反击雷跳闸率，有较好的效果。实践证明，当线路杆塔处于较差的地质条件下，比如山区岩石地带，杆塔的绝缘电阻不容易进行降低时，采用架设耦合地线的方法，对于防范雷击危害有很好的效果。
3.5加装保护间隙
架空输电线路有疏导型和阻塞型的防雷措施，之前的一些防雷措施是属于阻塞型的措施，它们可以提升架空输电线路的耐雷水平。相比而言，也有一些防雷措施是属于疏导型的，比如加装保护间隙。加装保护间隙，可以通过在绝缘子之间加装并联间隙来实现，将间隙装置并联在绝缘子之间，可以增大间隙的空间，使雷电的闪络在间隙之间发生，起到疏导防雷的作用，实现避免电弧损伤线路的现象。安装保护间隙时，在绝缘子的两端，并联一对招弧角，此招弧角长度小于绝缘子的长度。并联间隙，可以转移和疏导工频电弧，可以改良工频电场，还可以改变雷击闪络路径，是具有多种功效的防雷装置。并联间隙的电极，也叫作均压引弧环或招弧角，这与它的结构有较大的关系。
3.6安装可控放电避雷针
可控放电避雷针，在500kV架空输电线路中有较为广泛的应用，它属于塔顶形式的避雷针。可控放电避雷针具有特殊的结构，通常安装在架空输电线路的杆塔顶端。它可以有效降低线路的绕击率，从而达到预防雷击故障的作用。可控放电避雷针的优点在于，它的针头处于一种浮动状态，可以形成较为均匀的电场，储存其感应到的雷云电场能量，当其储存的能量达到临界值时，就会进行放电，拦截雷电，使得送电线路免受雷击的损害。
结束语
输电线路由于覆盖范围大，需要跨越多种不同的区域。在雷击多发区域，输电线路易受到雷击影响发生跳闸事故，输电的可靠性与连续性因此会受到影响。因此有必要结合输电线路雷击跳闸事故的特点采取相应的防雷措施，保护输电线路以免发生损坏，将因雷击产生的经济损失控制在最低水平。
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论文作者:高宝
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：线路论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 防雷论文; 间隙论文; 雷电论文; 避雷线论文; 《当代电力文化》2019年15期论文;