摘要：通过分析输电线路反击和屏蔽故障的原因，指出屏蔽故障是500kV超高压输电线路跳闸的主要原因。应根据故障的特点采取预防或减少攻击的措施。避雷器的安装是防绕的有效措施，并给出了合理化建议。
关键词：电线路；防绕；防绕；避雷器
前言：雷电的危害可分为三种：直击雷、感应雷和浪涌。在线路上，线路的主要损坏是直接雷击。避雷针直接作用于输电线路。它可以分为三种情况：（1）绕过避雷针，击中导体；（2）避雷线靠近塔顶。
高压输电线路的各种防雷措施都有针对性。因此，在设计高压输电线时，必须选择防雷的途径，首先要弄清高压输电线路雷击的原因。
1、雷击原因分析
高压输电线路绕击原因分析：根据和高压输电线路的现场观测和模拟试验证明，屏蔽率和避雷线对导线角边的操作经验，对塔和高压输电线路穿越的地形和地质条件的高度进行测量。山区高压输电线路的绕线率是高压输电线路的3倍左右。在设计中，输电线路必然会出现大跨度，耐雷水平薄弱：某些地区雷电活动比较强烈，使一段线路比其他线路更易受雷击。
高压输电线路反击的原因分析：、塔顶或避雷器的作用下，通过塔体和接地体产生雷电电流，使杆塔电位升高，产生相导线的感应过电压。如果塔体电位与相导线感应过电压的电位差高于高压输电线路，则导线与杆塔之间立即发生闪络。这种闪络是反击闪络。根据公式可以看出，降低杆塔接地电阻，提高k的耦合系数，减小分流系数，加强高压绝缘输电线路，可以提高高压输电线路的耐雷水平。在实际实施中。我们重点研究降低杆塔接地电阻和提高耦合系数的方法，以此作为提高杆塔耐雷水平的主要手段。
雷电多发线的主要原因：一是特殊的地理环境和气候条件，容易发生雷击，雷电活动频繁；在高海拔山坡，容易发生雷电屏蔽；三是低线的设计标准，塔的防雷保护角较大，容易发生雷击；四是低防护等级低的线路绝缘不好，容易出现线路雷击跳闸现象；五是充放电频繁和剧烈。
高压输电线路雷击事故主要与线路绝缘子50%放电电压、架空地线、雷电电流强度、杆塔接地电阻等四个因素有关。
2、防绕避雷器设计要点
根据绕组的特点，预防攻击应考虑如下：
（1）防雷层的接地设计远高于雷电活动区，能在高空拦截雷电，不进入雷击区周围的地面。
（2）既要防止攻击，又要防止接地体的屏蔽，应减少闪电的高度，对接地体进行闪电定位，使地面不易作地面雷电高定位的飞行员面对面定位”。同时，避雷器应安装在接地体侧，如在输电线路杆塔高接地侧或侧边安装有屏蔽失灵功能的“全屏蔽防雷装置”。它是避雷针向接地体侧屏蔽故障区可靠闪烁的有效防护措施。
在避雷线上安装避雷针是防止雷击和直击雷的有效措施。避雷器的有效性与避雷器的工作效率密切相关。避雷针防雷（拦截）的效率，这是保护保护对象的作用（保护），和闪电，闪电通道和空间电荷分布，试验水头和流量的位置高度，避雷针的数量和高度，保护对象的高度和当时的大气条件和地理条件其他因素之间的位置。一般来说，地理条件影响的现场试验阶段的主放电；空气湿度和温度条件较高，避雷针的保护作用较小；雷电流幅值（即放电位置高度）较大，避雷针防雷（拦截）范围较大，加大保护范围。
其他几个建议：
（1）高于避雷针雷电定位的高度，不能防止雷电已接地体热捧，因此应安装在接地体侧，使避雷针满足要求，只注重雷云上部空间的保护，低空小防雷接地体侧失去保护，配备防雷设备线或还有一个屏蔽防雷接地体的破坏事故的原因。
（2）避雷针在不同方向上的方位角是不同的。避雷针在垂直方向上要避免高海拔、高幅值的雷电雷云，因此，不应安装输电线路太高，特别是传输线要架避雷线，以避免那些不应该在塔顶海拔位置高幅值的雷电吸引。在塔体上安装了侧销，保护了塔侧避雷线屏蔽故障区内的低雷电先导，补充了避雷针屏蔽的不足。
（3）防止高空高振幅直接冲击接地体。
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（4）防止雷电对接地面，在地面附近设置“旁路。
3、使用防绕式避雷器的对策
3.1防绕避雷器研究基础
地面上设置的侧针有良好的效果，能提高地面闪电的能力，防止频繁闪络的情况。这种分布式相关的屏蔽措施，本身对实际的跨期保护具有优势。当地线上的侧销实际长度大于接地线临界点半径时，侧销能有效地提高接地线的接地能力，大大减少了屏蔽失效的情况。一旦针的长度比临界半径小，避雷针就会被淹没在整个球场内，实际针不能形成突出的一点，如果针的长度比临界半径大，针可以突出，较低的电流出现渗透性，可能会导致弱雷电屏蔽及时拦截。
3.2防干扰避雷器实际保护范围
我们计算的单避雷针的保护范围按实际需要计算，条件是避免的垂直高度抗干扰导线的雷击，整个水平位移1.45米，实际雷击导线对地高度大于30米，实际对象的整线保护超过1/2的地面高度。实际保护是实际受保护的导线高度，P是系数的高度，当h小于或等于30米时，p＝1；当H在120米至30米之间的范围内P＝0。经过实际计算，我们知道，实际导体的屏蔽失效导体的屏蔽半径为8.8米，如果两针之间的实际距离在15米范围内，就能起到适当的防护作用。
3.3防绕避雷器的实际分布
通过相关研究发现，输电线路面积一般在10～30米范围内，呈现出有效面积。在一些薄弱地区，需要分别安排避雷针在架空地线上屏蔽故障，距铁塔15至30米，因此可在支架导线上装配一个600毫米长的侧针。从理论上说，这种安排将保护离整个塔近40米的范围内的电线。
4、防绕避雷器的实际工作原理
4.1利用尖端放电原理，提高接地棒对弱矿的吸引力。
GPS定位观测系统广泛用于输电线路故障引起的闪电，雷击跳闸是由小雷电流引起的，110kV线路电阻实际屏蔽失效，雷电的实际电流会达到约30KA，这数远小于防雷要求的实际需要。根据实际操作中的雷电绕击理论先导的发展模式，它可能会导致屏蔽的雷云避雷针以上架空地面，这样可以充分发挥雷电屏蔽能力，有效的防止雷击。
4.2用于测定侧针的长度
由于受电压水平和气压的影响，架空地线电晕半径不同。当侧销需要接触电晕时，可以达到本身的效果。根据长间隙放电的理论知识和仿真结果，可以看出，安装在线路上的侧销长度需要控制在30厘米或稍长一点。当然，实际需求并不是固定的。长度控制可以根据线路的实际需要来选择，侧销的长度需要通过降低保护角的实际值来计算。
4.3实际安装位置的确定
避雷线的整体传输实际上可以归结为一个点，即塔顶防雷，即架空线路的有效防雷。通过仿真试验可以得知，由于输电线路杆塔实际导线相关的弧垂效应及其与跨度的相关性，跨越输电线路屏蔽故障的跨度实际上可以划分为3个区域，我们称之为安全域、风险区和正态区。在地势平坦的地方，危险区范围在10至30米的范围内，我们需要利用这一区域作为重点保护区，从塔约20米到10处，以平均距离布置2套侧针。另外，在杆塔的适当部位安装侧销，保护地线进入杆塔侧，屏蔽有效区内的低空引雷器，补充地线及侧销的实际屏蔽。
5、结束语
总之，中国防雷技术取得了明显进步。但新防雷技术的应用有待提高。屏蔽失效的优缺点需要进一步总结，及时采取相应措施。相信在学者们的研究下，输电线路的防雷措施将更加完善，相信我国的防雷技术将日趋成熟。
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论文作者:赵贵立,高伟,陈晓光,刘克敏,孙红江
论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/25
标签：避雷针论文; 线路论文; 雷电论文; 屏蔽论文; 防雷论文; 避雷器论文; 杆塔论文; 《电力设备》2018年第5期论文;