摘要：本文主要简述了输电线路常采用的避雷措施及其应用范围，以及分析了降低雷击跳闸率的主要措施。
关键词：输电线路；装设避雷线；防雷措施；应用
架空输电线路是我国输电的主要方式，架空输电线路的安全运行关系到千家万户，也关系到工业的发展，关乎着国民经济发展。自然界影响架空输电线路安全运行的因素有很多，比如大风会破坏电杆的牢固，倒树会砸断输电导线，冰冻会降低输电线路的绝缘，等等。雷电对架空输电线路的破坏是自然界里最大的，也是最多的，而且是不可预见的。
一、输电线路常采用的避雷措施及其应用范围
（一）装设避雷线
架设避雷线是我国输电线路防雷保护的最基本设施。由于避雷线的避雷效果跟输电线路的电压成正比。所以，输电线路的电压越高，避雷线的避雷效果就越好，并且避雷线在线路造价中所占的比例也就愈低。因此，110 kV 及以上电压等级的输电线路都应全线架设避雷线。避雷线的适用范围是输电线路的电压在110 kV 以上的输电线路上。
（二）安装避雷针
安装避雷针也是我国架空输电线路最常用的防雷措施之一。由于避雷针的保护范围小，适用于短距离的输电线路的装设。避雷针更适合安装在设备或者建筑上，由于它的避雷保护范围小，在小范围内避雷效果很好，且造价是所有避雷设施里最低的，所以大部分高空设备或者建筑大都采用避雷针进行避雷。
（三）设置藕合地埋线
藕合地埋线是连续伸长接地线并沿线路的走向，在地中再埋设一根到两根接地线，并且还可以让该接地线跟下一个基塔的接地装置相连接，从而降低杆塔的接地电阻，进行防雷避雷的措施。地下所埋设的接地线，不仅起到了对雷电的分流作用，也起到了架空线的部分接地线的作用。因此又起到了避雷线的藕合作用。有数据记载显示，在一个雷击高发区，有20 个基杆的架空输电线路段，埋设了藕合地埋线后并一直处于正常工作状态，在10 年里只发生一次雷击的故障。据统计，埋设耦合接地线可以使架空输电线路雷击的事故跳闸率降低40 %。埋设耦合接地线明显地提高了线路耐雷水平。这项防雷技术效果可靠，适用范围广泛，无论是远距离还是近距离，无论是超高压还是普通高压的输电线路都可以采用。
（四）加强输电线路的绝缘
在我国由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆（塔），这就增加了杆（塔）落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串片数，加大大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。在35kV 及以下的线路可采用瓷横担等冲击闪络电压较高的绝缘子来降低雷击跳闸率。
（五）采用中性点非有效接地方式
在我国35kV 及以下电力系统中采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平。因此，对35kV 线路的钢筋混凝土杆和铁塔，必须做好接地措施。
二、降低雷击跳闸率的主要措施
（一）架设地线
架设地线是高压架空输电线路最常用的，也是最基本的措施之一。架设地线能最大限度的防止雷击导线，有效分流雷击塔顶时的雷电流使塔顶电位降低，能有效降低塔头绝缘子串和空气间隙上的电压。雷击跳闸率与地线的架设根数、架设距离及地线与导线的保护角关系较大。
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关于地线的架设根数，根据相关规范和国内外的运行经验，各级电压的输电线路应采用的保护方式：其中110kV输电路宜沿全线架设地线，在年平均雷暴日数不超过15或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设地线。无地线的输电线路，宜在变电所或发电厂的进线段架设1～2km地线。220～330kV输电线路应沿全线架设地线，年平均雷暴日数不超过15的地区或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可架设单地线，山区宜架设双地线。500～750kV输电线路应沿全线架设双地线。关于架设距离：规定杆塔上两根地线之间的距离，不应超过地线与导线间垂直距离的5倍。
根据运行经验对于多雷区和山区的送电线路，减少地线与导线的保护角，可以非常有效的降低雷击跳闸率。而运行经验表明，高杆塔输电线路雷击跳闸主要是绕击雷引起的，而小的保护角对绕击雷有很好的防范作用。
因此，采用小的保护角、零保护角甚至负保护角尤其是对双回路塔和高杆塔是减少雷击跳闸的有效措施。对同塔双回路采用较单回路小的保护角，往往山区发生雷电绕击的几率更大，在进行输电线路设计时，对于山区线路保护角的选取，应该考虑到地面倾斜角对发生雷电绕击的影响。对于山坡上的输电线路杆塔，大地倾斜角会使实际保护角增大，更容易发生雷电绕击。而采用负保护角的方法可以有效地防止高压输电线路发生绕击事故。
（二）降低杆塔的接地电阻
对于一般高度的杆塔，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平降低雷击跳闸率的既经济又有效的措施之一。因为雷电的电流强度具有以下特点：电流幅值小的雷电流出现的几率大，而大幅值的雷电出现的几率比较小，所以输电线路杆塔的接地电阻的作用会更加明显。在土壤电阻率低的地区，可以充分利用铁塔、钢筋混凝土的自然接地电阻，在高土壤电阻率的地区，用一般方法难于降低接地电阻时，可以采用多跟放射形接地体，或连续伸长接地体；或者采用某中有效的接地降阻剂降低接地电阻值。
（三）提高线路的绝缘配置
根据输电线路外绝缘设计原则，绝缘子串选择应同时满足工作电压，内部过电压和雷电过电压三方面要求，一般不按雷电过电压的要求来选择绝缘子串的绝缘强度，而是根据污秽条件下的工作性能选定绝缘子片数，再校核操作过电压及雷电过电压。除个别高塔、大跨越外一般不将雷电过电压作为选择绝缘子片数的决定条件，仅作为线路耐雷水平校验。
但是在多雷区或对于已经建成的线路，可以通过改善绝缘来提高线路的耐雷水平。是增加绝缘子的片数（增加绝缘子串长度）进而提高放电电压。实验表明，增加线路的绝缘子串长度可以提高放电电压，可以提高雷电击中杆塔顶部的耐雷水平以及减小绕击雷是引起雷击跳闸。
（四）安装可控放电避雷针
可控放电避雷针相对于传统的避雷针来讲，该种避雷针不等雷电场强增加到一定的程度就能够提前放电，保护半径更大，降低了每次接闪时的雷电流脉冲强度，减少了雷电感应引起的二次效应，更为安全。
雷云对地面物体放电有上行雷闪和下行雷闪两种方式。一般来说，下行雷闪时，先导自上而下发展，主放电过程发生在地面（或地面物体）附近，所以电荷供应充分，放电过程来得迅速，造成雷电流幅值大，陡度高；上行雷闪，一般没有自上而下的主放电，它的放电电流由不断向上发展的先导过程产生，即使有主放电因雷云向主入电通道供应电荷困难，所以放电电流幅值小，且陡度低。上行雷闪不仅雷击电流幅值小陡度低而且不绕击，这是因为上行雷闪先导是自下而上发展，该先导或者直接进入雷云电荷中心，或者拦截自雷云向下发展的先导，这样中和雷云电荷的反应在上空进行，自雷云向下的先导就不会延伸到被保护对象上。上行雷闪还有另外一个特点是上行先导对地面物体还具有屏蔽作用，可减轻放电时在地面物体上的感应过电压。可控放电避雷针正是利用了上行雷闪的这些特点，使其能可靠地引发上行雷闪放电，从而达到中和雷云电荷，保护各类被保护对象的目的。
总结
总之，在架设高压输电线路中，防雷措施是必不可少的重要环节，它可以减少雷击的机会，降低线路供电雷击跳闸事故的发生，提高线路耐雷水平是确保线路畅通的主要途径，也是提高线路安全运行的可靠性，从而保证电网连续供电的目的。
参考文献：
[1]浅谈高压架空输电线路的防雷措施_姜海生
[2]关于高压架空输电线路防雷措施的探讨_兰海
[3]浅谈架空输电线路防雷措施的应用_陈玉国
论文作者:余献钢
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：线路论文; 地线论文; 雷电论文; 过电压论文; 避雷线论文; 杆塔论文; 避雷针论文; 《基层建设》2017年第8期论文;