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[摘 要]随着我国西电东送工程及交直流混联输电网络的不断推进完善，特别是跨区500kV超高压输电网络的大规模建成，输电线路的通道走廊越来越紧张，加上目前开发的水电站主要集中在崇山峻岭间，越来越多的输电线路架设在高山峻岭上。高山峻岭由于海拔高，雷电活动较为频繁，雷击架空输电线路引起跳闸故障也日益增多，对线路安全稳定运行造成重大影响。因此，研究分析如何避免雷击跳闸显得尤为重要。
[关键词]500kV；架空输电线路；防雷
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0256-01
1 500kV输电线路雷击形式
输电线路雷击主要有两种，即感应雷过电压和直击雷过电压。
感应雷过电压主要表现为雷击输电线路附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的输电线路上感应出的過电压称为感应雷过电压。500kV架空输电线路由于绝缘水平较高，一般不会出现感应雷过电压雷击跳闸。
雷闪直接击中输电线路引起的过电压称为直击雷过电压。直击雷按击中线路设备的部位又分为3种：
第一种：雷击于杆塔顶部或靠近杆塔的避雷线，雷电流瞬间通过杆塔、接地引下线入地，造成地电位和塔顶电位升高，由于导线上工频电压的作用，使得绝缘子间电压超过其绝缘强度造成击穿，形成稳定的工频电弧引发线路跳闸，即反击；
第二种：雷闪绕过避雷线击于导线，在导线上引起过电压，即绕击；
第三种：雷击于避雷线档距中央。
由于雷击避雷线的档距中间且与导线发生闪络引起跳闸的情况极其罕见。所以500kV架空输电线路遭受雷击的主要表现形式为反击和绕击，故而我们对500kV架空输电线路的雷击防治研究及措施主要研究这两个方面。
2 防止500kV架空输电线路雷击跳闸的基本措施
2.1 选取合理的输电线路路径
500kV高压输电线路在选择路径时要避开雷击区，这样就可以减少很多雷击危害。常见的雷击区有以下几个方面：（1）地下含有容易导电的矿物质的区域和地下水位比较高容易导电的区域；（2）山坡与平原交界区域等地质面貌发生变化的区域；（3）地区土质的电阻率会发生骤变，形成电阻率变低的 区域，例如断层带；（4）山区的多风地带和山口的峡谷地带等雷暴走廊区域；（5）植被长势良好的向阳区和山丘顶部；（6）被树林、湖泊、河流、水塘、水库等包围的盆地区域。
2.2 加装线路避雷器
线路避雷器既可防反击又可防绕击，与绝缘子串并联在杆塔上，因其残压低于绝缘子串的50%冲击闪络电压，当杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时，避雷器和绝缘子的伏-秒特性相互配合，避雷器就加入分流。导致大部分雷电流经避雷器流入导线，传播到相邻杆塔，只有一小部分雷电流沿杆塔或接地引下线经雷电泄放通道泄导入大地，大大提高了线路的耐雷水平，因此能保证绝缘子不再闪络，避免了线路跳闸停电。
2.3 增强杆塔绝缘
增强杆塔绝缘应该从两个方面入手：一是选用性能优良的绝缘子。绝缘子性能的优劣直接影响到线路的耐雷水平。运行单位应加强对绝缘子的检测力度，防止劣质绝缘子挂网运行，对不合的格绝缘子应及时更换；二是适当增加绝缘子片数。为了进一步增强线路的耐雷水平，提高绝缘子串的50%冲击闪络电压值，每串绝缘子串可适当增加2片。实践证明，一些增加了2片绝缘子的新线路投入运行后，耐雷水平大大增强，很少发生雷击跳闸事故；三是定期检测绝缘子盐密、灰密并清扫绝缘子。
2.4 装设线路自动重合闸装置
输电线路遭受雷击跳闸一般都是瞬时性接地故障，大多数情况下都能在线路跳闸后自动重合成功，因此，装设线路自动重合闸装置，能大大提高线路的供电可靠性。
2.5 降低杆塔接地电阻
输电线路杆塔接地装置通过杆塔或引下线与避雷线相连，其主要作用是将直击于输电线路的雷电流引入大地，以减少雷击引起的停电和人身伤亡事故。对于杆塔接地装置，它的冲击接地电阻值越低，在遭受雷击后绝缘子串上的电压就越低，发生反击闪络的几率就越小。因此，降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平的一项十分重要的措施。
目前，普遍采用的降低接地电阻的方法有以下几种：（1）选用长效复合降阻剂。降阻剂本身的电阻率很低，把降阻剂视为金属包在接地体周围，这就相当于把接地体尺寸增大，达到降低接地电阻的目的。（2）利用爆破接地技术。利用先进的爆破技术将地面爆裂，然后用压力机将电阻率较低的材料压入裂缝中，进而降低土质的导电性。（3）采取增加水平方向接地电阻长度。水平接地电阻与其发挥的电感效应成正相关，因此，在水平接地电阻的长度达到一定值时，电阻的冲击系数也会下降到一个稳定的值。
2.6 减小避雷线的保护角
减小避雷线保护角是提高地线对导线屏蔽效果最直接有效的途径，其对线路防绕击性能的改善也最为明显，对于新设计线路，在雷电活动较强的山区线路应采用较小的保护角或负保护角。架空输电线路发生绕击与塔型和地形关系密切，一般来说同一塔型保护角越小，发生绕击的概率越小；但不同塔型相同保护角起到的作用差异可能很大。经运行单位统计分析表明，在高山峻岭地区将直线猫头塔地线侧向宽度增加1米，可以有效提高线路的防绕击性能，可使绕击率降低80%左右；而对于耐张转角塔，当位于高山地形时，将地线宽度增加1米，可以视绕击跳闸率降低80%以上。
2.7 安装防绕击避雷针
经验表明，大量的雷击跳闸故障都是由相对较小的雷电流引起的。防绕击避雷针具有结构简单、安装方便的优点。根据尖端放电原理，安装防绕击避雷针可以增加地线和杆塔本身对弱雷的吸引能力，从而将有可能导致绕击的雷云吸引到避雷线上，充分发挥线路本身的耐雷水平，从而达到防止绕击的目的。
3 结束语
由于雷电活动时间及范围的不确定性，架空输电线路的防雷工作必须要从实际出发，因地制宜、综合治理。针对不同的环境条件采取不同方法，必要时采用多种措施相结合的方式，以期达到防治雷害的目的。随着经济社会发展与科技进步，对防雷的技术研究也应不断探索，运用新的技术手段来彻底解决架空输电线路的雷害问题，提高线路供电可靠性与稳定性，为经济社会发展做出更大的贡献。
参考文献
[1] 符方达.输电线路防雷措施的探讨[J].科技资讯，2009（28）.
[2] 张平.500kV架空输电线路雷电分析及防雷措施[J].科技资讯，2010（06）.
[3] 周中秋.输电线路防雷技术应用与分析[J].农村电气化，2010（03）.
[4] 梁荣振.高压输电线路的防雷保护及其绝缘配合探讨[J].机电信息，2011（09）.
[5] 李庆玲，程济兵，王晓燕，梁志钰.输电线路氧化锌避雷器应用研究[J].高压电器，2010（04）.
[关键词]500kV；架空输电线路；防雷
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0256-01
1 500kV输电线路雷击形式
输电线路雷击主要有两种，即感应雷过电压和直击雷过电压。
感应雷过电压主要表现为雷击输电线路附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的输电线路上感应出的過电压称为感应雷过电压。500kV架空输电线路由于绝缘水平较高，一般不会出现感应雷过电压雷击跳闸。
雷闪直接击中输电线路引起的过电压称为直击雷过电压。直击雷按击中线路设备的部位又分为3种：
第一种：雷击于杆塔顶部或靠近杆塔的避雷线，雷电流瞬间通过杆塔、接地引下线入地，造成地电位和塔顶电位升高，由于导线上工频电压的作用，使得绝缘子间电压超过其绝缘强度造成击穿，形成稳定的工频电弧引发线路跳闸，即反击；
第二种：雷闪绕过避雷线击于导线，在导线上引起过电压，即绕击；
第三种：雷击于避雷线档距中央。
由于雷击避雷线的档距中间且与导线发生闪络引起跳闸的情况极其罕见。所以500kV架空输电线路遭受雷击的主要表现形式为反击和绕击，故而我们对500kV架空输电线路的雷击防治研究及措施主要研究这两个方面。
2 防止500kV架空输电线路雷击跳闸的基本措施
2.1 选取合理的输电线路路径
500kV高压输电线路在选择路径时要避开雷击区，这样就可以减少很多雷击危害。常见的雷击区有以下几个方面：（1）地下含有容易导电的矿物质的区域和地下水位比较高容易导电的区域；（2）山坡与平原交界区域等地质面貌发生变化的区域；（3）地区土质的电阻率会发生骤变，形成电阻率变低的 区域，例如断层带；（4）山区的多风地带和山口的峡谷地带等雷暴走廊区域；（5）植被长势良好的向阳区和山丘顶部；（6）被树林、湖泊、河流、水塘、水库等包围的盆地区域。
2.2 加装线路避雷器
线路避雷器既可防反击又可防绕击，与绝缘子串并联在杆塔上，因其残压低于绝缘子串的50%冲击闪络电压，当杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时，避雷器和绝缘子的伏-秒特性相互配合，避雷器就加入分流。导致大部分雷电流经避雷器流入导线，传播到相邻杆塔，只有一小部分雷电流沿杆塔或接地引下线经雷电泄放通道泄导入大地，大大提高了线路的耐雷水平，因此能保证绝缘子不再闪络，避免了线路跳闸停电。
2.3 增强杆塔绝缘
增强杆塔绝缘应该从两个方面入手：一是选用性能优良的绝缘子。绝缘子性能的优劣直接影响到线路的耐雷水平。运行单位应加强对绝缘子的检测力度，防止劣质绝缘子挂网运行，对不合的格绝缘子应及时更换；二是适当增加绝缘子片数。为了进一步增强线路的耐雷水平，提高绝缘子串的50%冲击闪络电压值，每串绝缘子串可适当增加2片。实践证明，一些增加了2片绝缘子的新线路投入运行后，耐雷水平大大增强，很少发生雷击跳闸事故；三是定期检测绝缘子盐密、灰密并清扫绝缘子。
2.4 装设线路自动重合闸装置
输电线路遭受雷击跳闸一般都是瞬时性接地故障，大多数情况下都能在线路跳闸后自动重合成功，因此，装设线路自动重合闸装置，能大大提高线路的供电可靠性。
2.5 降低杆塔接地电阻
输电线路杆塔接地装置通过杆塔或引下线与避雷线相连，其主要作用是将直击于输电线路的雷电流引入大地，以减少雷击引起的停电和人身伤亡事故。对于杆塔接地装置，它的冲击接地电阻值越低，在遭受雷击后绝缘子串上的电压就越低，发生反击闪络的几率就越小。因此，降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平的一项十分重要的措施。
目前，普遍采用的降低接地电阻的方法有以下几种：（1）选用长效复合降阻剂。降阻剂本身的电阻率很低，把降阻剂视为金属包在接地体周围，这就相当于把接地体尺寸增大，达到降低接地电阻的目的。（2）利用爆破接地技术。利用先进的爆破技术将地面爆裂，然后用压力机将电阻率较低的材料压入裂缝中，进而降低土质的导电性。（3）采取增加水平方向接地电阻长度。水平接地电阻与其发挥的电感效应成正相关，因此，在水平接地电阻的长度达到一定值时，电阻的冲击系数也会下降到一个稳定的值。
2.6 减小避雷线的保护角
减小避雷线保护角是提高地线对导线屏蔽效果最直接有效的途径，其对线路防绕击性能的改善也最为明显，对于新设计线路，在雷电活动较强的山区线路应采用较小的保护角或负保护角。架空输电线路发生绕击与塔型和地形关系密切，一般来说同一塔型保护角越小，发生绕击的概率越小；但不同塔型相同保护角起到的作用差异可能很大。经运行单位统计分析表明，在高山峻岭地区将直线猫头塔地线侧向宽度增加1米，可以有效提高线路的防绕击性能，可使绕击率降低80%左右；而对于耐张转角塔，当位于高山地形时，将地线宽度增加1米，可以视绕击跳闸率降低80%以上。
2.7 安装防绕击避雷针
经验表明，大量的雷击跳闸故障都是由相对较小的雷电流引起的。防绕击避雷针具有结构简单、安装方便的优点。根据尖端放电原理，安装防绕击避雷针可以增加地线和杆塔本身对弱雷的吸引能力，从而将有可能导致绕击的雷云吸引到避雷线上，充分发挥线路本身的耐雷水平，从而达到防止绕击的目的。
3 结束语
由于雷电活动时间及范围的不确定性，架空输电线路的防雷工作必须要从实际出发，因地制宜、综合治理。针对不同的环境条件采取不同方法，必要时采用多种措施相结合的方式，以期达到防治雷害的目的。随着经济社会发展与科技进步，对防雷的技术研究也应不断探索，运用新的技术手段来彻底解决架空输电线路的雷害问题，提高线路供电可靠性与稳定性，为经济社会发展做出更大的贡献。
参考文献
[1] 符方达.输电线路防雷措施的探讨[J].科技资讯，2009（28）.
[2] 张平.500kV架空输电线路雷电分析及防雷措施[J].科技资讯，2010（06）.
[3] 周中秋.输电线路防雷技术应用与分析[J].农村电气化，2010（03）.
[4] 梁荣振.高压输电线路的防雷保护及其绝缘配合探讨[J].机电信息，2011（09）.
[5] 李庆玲，程济兵，王晓燕，梁志钰.输电线路氧化锌避雷器应用研究[J].高压电器，2010（04）.