广东电网有限责任公司河源供电局 广东河源 517000
摘要：电力能源与国家发展及社会安定的关系日益密切，电力应用与人们的日常生活息息相关。用电安全是电力应用中迫切需要关注的问题，要保障电网的安全运行首先就需要防止雷击事件的发生，对高压输电线路的设计尤其要重视防雷措施的改进。本文对高压输电线路易发生雷击事件的原因进行了分析，总结了我国高压输电线路设计中存在的问题，并提出了高压输电线路中的防雷措施，希望对相关电力行业有一定的参考价值。
关键词：高压输电线路；设计；问题；防雷措施
当下各行各业的发展均离不开电力能源的支持，随着我国国民经济发展和农业以及第三产业对电力需求的不断增长，高压输电线路的安全运行越来越重要。我国目前对输电线路的防雷研究才刚刚起步，从安全性和经济性方面考虑，选取和采用先进的防雷措施，对于提高供电的可靠性至关重要。雷电活动是一项复杂的自然现象，需要电力系统内各个部门的通力合作，才能尽量减小雷击高压输电线路的发生，从而将雷害带给电力行业的损失和人们的安全隐患降到最低。
一、高压输电线路易发生雷击事件的原因分析
在高压输电线路的安全隐患中，雷击事件是造成其安全事故最主要因素之一，高压电网中雷击事故是极易发生的一种灾害现象。为了确保用电安全，对高压输电线路设计中防雷措施的改进已经成为电力行业普遍关注的问题，要改进防雷措施，首先就需要对雷击事故发生的原因进行分析。
（1）高压输电线路的架构增加了雷击面积。一般情况下高压输电线路呈现架空状态，其分布的空间范围较为广泛，这自然而然就增加了雷击面积；另外，输电线路有着很强的通电能力，极易出现雷击现象；最后，高压输电线路一般是采用金属材料对其进行加固和稳定，这些金属材料的导电性能较好，打雷过程中会产生感应电流，这些金属材料会将感应电流带入到输电线路中，这些感应电流会在短时间形成高压，因此说高压输电线路的自身结构为其受到雷击留下了重大隐患。
（2）我国高压输电线路的避雷装置较为落后。虽然目前我国许多的高压输电线路已经配备了避雷装置，但这些避雷装置的反应较为迟缓，使得输电线路的感应电流无法在瞬间被释放，这样高压输电线路就无法避开雷电的冲击，从而破坏电力通信设备。因此，提高避雷装置的灵敏性，提升其对感应电流的释放速度是高压输电线路改进防雷措施的关键所在。
（3）大地中感应电流的存在提高了高压输电线路受到雷击的可能性。大地中存在着电荷通道，其能够感知雷击产生的感应电流，而雷云中同样也存在电荷，这两种电荷之间会发生相互感应，这样就会发生雷击现象。在发生雷电时，电线塔杆会和雷电发生反应，产生放电通道，这时就会引发雷电事故。在实际中，雷击方式主要有两种，即反击方式和绕机方式，这两种雷击方式的发生是取决于高压输电线路所在的海拔高度，我国平原地区的雷击方式一般为反击，而山区的雷击方式一般为绕机。
二、我国高压输电线路存在的问题总结
1、高压线杆的安全性不高
高压线杆由于处在室外环境，长时间受到风吹雨打的影响，其质量就无法得到有效保障，再加之缺乏定期的维修与护理，经常就会发生电线杆的倾斜现象，这不仅影响电力的输送，甚至会引发安全事故。另外，水泥电线杆在受到雷电冲击波后会产生开裂，甚至出现爆破现象，这为高压输电线路留下了巨大的安全隐患。
2、高压输电线路的避雷装置落后
一般情况下高压输电线路都是架空的，环境因素使得架空的线路容易受到侵蚀。另外，架空地线的保护角度数如果没有达到相关规范要求，其就无法有效对高压输电线路进行保护，面对雷击现象，其会极大影响避雷装置的电流释放效率。
3、高压输电线路的接地装配存在安全隐患
作为高压输电线路的必备装置，接地装置的安全首先就需要考虑地网的侵蚀作用，地网在长期环境中会受到侵蚀，在接地装置中会有降阻剂和混凝土成分，随着时间的推移，接地装置就无可避免的会受到侵蚀作用。
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三、高压输电线路设计的防雷措施
1、架设避雷线
在高压的输电线路中，架设一根至两根避雷线（亦称架空地线），或架设OPGW光缆代替避雷线，在线路上方出现雷云对地面放电时，雷闪通道容易首先击中架空地线，使雷电流进入大地，以保护导线正常送电。同时，架空地线还有电磁屏蔽作用，当线路附近雷云对地面放电时，可以降低在导线上引起的雷电感应过电压。架空地线必须与杆塔接地装置牢固相连，以保证遭受雷击后能将雷电流可靠地导入大地，并且避免雷击点电位突然升高而造成反击。
重要的输电线路一般采用两根架空地线以将被保护的导线全部置于它的保护范围内。此范围通常用保护角α来表示。α角是指架空地线与最外侧的导线所处的平面和架空地线垂直于地面的平面之间所构成的夹角。一般取α≤20°～30°即认为导线已经可以受到保护。
架空地线由于不负担输送电流的功能，所以不要求具有与导线相同的导电率和导线截面，通常多采用钢绞线组成。线路正常送电时，架空地线中会受到三相电流的电磁感应而出现电流，因而增加线路功率损耗并且影响输电性能。有些输电线路还使用良导体地线，即用铝合金或铝包钢导线制成的架空地线。这种地线导电性能较好，可以改善线路输电性能，减轻对邻近通信线的干扰。
2、避雷装置的改进
接地线可以将雷电产生的感应电流有效分散，其在高压输电线路的安全中占据着重要的作用，它不仅可以将感应电流通过避雷装置传输到其他建筑物上，也可以通过高压塔杆将感应电流传送到地下。因为接入大地的电流量很大，再加上电流的分散，这样对高压输电线路的电压就能够有效控制，防止其进一步增高，从而确保高压输电线路的正常工作。
另外，避雷装置的改进还应强调避雷技术的运用。实践证明，可控放电避雷针极其适合高压输电线路的防雷工作，因为其具有较大的保护角，具有较强的引雷能力，可以有效降低输电线路的绕击率；另一方面，可控放电避雷针的陡度低，主放电电流的幅值小，采用其可以有效防止跳闸现象。
除此之外，线路避雷器防雷保护技术、半导体消雷技术等都是当下比较有效的高压输电线路的防雷措施，这些防雷技术的运用不仅有效降低了高压输电线路的雷击跳闸率，更增大了对其保护的范围。
3、引弧间隙的安装
以往电力行业的防雷工作主要是预防为主，从来没有考虑过利用疏导的方式来引导电流的分散和走向。雷电是一种非常常见的自然现象，由于无法对其进行准确预知，无法掌握其发生的时间和规律，如果只采用单纯的预防方法，这样在时间和空间上就会面临诸多的困难，从而无法保障防雷工作的质量。在高压输电线路中安装引弧间隙，因为引弧间隙可以有效分散雷电产生的感应电流，其间隙可以对绝缘子串实施保护，这就能够避免大量电流损害绝缘子串而产生的设备故障现象。
结束语
综上所述，电力应用涉及当下各行各业，供电安全及其稳定性对我国经济的发展乃至人们的日常生活有着密切的关系。为了确保电力设备的安全运行，降低雷击事件发生的概率，减少雷击带给人们的损失，弄清高压输电线路极易发生雷击事件的原因是至关重要的。除此之外，电力行业还应善于发现高压输电线路中存在的问题，从而针对问题采取有效的防雷措施。防雷措施的关键在于防雷技术的改进，通过一系列现代化的防雷避雷技术将高压输电线路的雷击事件概率降到最低。
参考文献：
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[2]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，2014（4）.
[3]李阳；王少华.高压输电线路防雷措施改进研究[J].科学中国人，2015（1）.
作者简介：
张昊，1989-09，男，汉族，广东河源，助理工程师，毕业于华南理工大学广州学院，专业：电气工程及其自动化输电线路方向，
论文作者:张昊
论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿
论文发表时间:2016/4/7
标签：线路论文; 高压论文; 防雷论文; 地线论文; 感应电流论文; 雷电论文; 装置论文; 《基层建设》2015年21期供稿论文;