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[摘 要] 本文通过对输电线路概况，高压输电线路防雷技术存在的问题的分析，提出各种改善线路雷电性能的措施，结合多年实践经验提出了防范保护措施。
[关键词] 高压输电线路 雷击 防雷保护
1.前言
随着经济的发展，对输电线路供电可靠性的要求越来越高。同时伴随着电网的发展，雷击输电线路引起的跳闸、停电事故绝对值也日益增多。据电网故障分类统计表明，在我国跳闸率较高的地区，高压线路运行的总跳闸次数中，由于雷击原因的事故次数约占(40%～70%)。尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区，雷击输电线路引起的事故率更高，带来巨大的损失。要保障线路安全运行；应对雷害原因进行有效的分析，确定雷击性质，并采取相应有效的防雷措施。
2.输电线路概况
2.1高压输电线路雷击原因。高压输电线路雷击的原因，是雷云放电致使过电压经过的杆塔并建立放电通道，使线路被绝缘击穿。雷击主要是通过大地的感应电荷通道建立起放电荷通道并和雷云中的一种电荷相互中和形成的。从中可以看出，雷击与接地装置有着紧密的关系。
2.2高压输电线路雷击现状。据有关数据显示，我国高压雷击输电线路跳闸总数占总跳闸数的40％～70％，特别是在土壤电阻率高、多雷、且多山地地区，雷击引起的跳闸频率更高。雷击在电网事故中的危害性仍然很大。一些国外的高压输电线路雷击电网事故也比较频繁，输电线路的电压等级越高，受雷击的可能性就比较大。目前，世界范围内的变电站受雷电波侵入引起开关设备闪络甚至爆炸的时间频繁发生。雷电波侵入变电站对变电站造成的威胁比较大。变电系统是电力系统的枢纽，变电站内部的绝缘设备恢复较差，出现雷击事件，就可能造成大面积的停电。我国很多地区也发生过由于雷击引起开关闪络和爆炸事件。
3.高压输电线路防雷技术存在的问题
3.1杆塔存在的隐患。杆塔存在的隐患是目前防雷存在的重大隐患之一。主电网线路中的水泥杆主要是通过内部钢芯接地的装置。如果出现雷击，来电波就会通过杆内部的钢芯，引发水泥杆爆裂，特别是在运行20a后，裂纹、风化严重的水泥杆是把拉线作为地下引线的，一旦雷击通过拉线，就会引起拉线发热、机械强度下降的现象发生，会引发倒杆事故。
3.2避雷线问题。对于架空地线问题，保护角的角度对其影响是比较大的。如果架空地线的保护角比较大对防绕击是十分不利的。调查表明。现在的保护角在20～25°，如果超过这个限度就可能是多雷区，无法满足高压输电线路双避雷线保护角不大于20°的防雷要求。单根避雷线受雷击的影响也较大，跳闸概率也较大。单根避雷线区域的保护角为32°时，雷击跳闸主要以绕击为主。除此以外，架空地线还容易受腐蚀的影响，如果将空地线周围有化工厂、冶金厂时，会对架空地线有一定的腐蚀作用，并在一定程度上影响着雷电流的泻放能力。
3.3接地装置存在的问题。接地装置存在的问题主要有两种，一种是通过地网的腐蚀而存在的，另一种是以地网降阻存在的。具体表现在接地装置在输电区域内如果使用混凝土及其降阻剂达到494基，并用其作为接地装置，经过半年的运转后，其就会迅速腐蚀，3～5a 后就会锈断；开挖的过程中地网的腐蚀率达到总数的一半以上，接地下线0～40cm 段腐蚀的最为严重。
3.4不合理合成绝缘子的使用
普通型的合成绝缘子两端的压环较短且接了部分空气间隙，致使合成绝缘子的抗雷水平弱于同等安装高度的瓷绝缘子。供电部门为了减少合成绝缘子的维护及检测工作的量，主要采用的是普通的绝缘子，在多雷区主网线路中有很多这样的普通合成绝缘子。这种普通绝缘子的使用无法达到规定的标准，存在重大的安全隐患问题。
4.高压输电线路防雷保护措施
4.1降低杆塔接地电阻。降低杆塔的接地电阻可以减小雷击杆塔时的电位升高，这是配合架设避雷线所采取的一项有 效措施，既二者的防雷作用是相互的。对于接地阻值过大的地网，采取增大地网型号或增加 地网辐射线的方式进行处理。
4.2架设避雷线。架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击 导线，同时还具有以下作用：①分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位；②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压；③对导线的屏蔽作用还可以降低导线 上的感应过电压。通常来说，线路电压愈高，采用避雷线的效果愈好，而且避雷线在线路造 价中所占的比重也愈低。220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线，110kV线路一般也应全线架设避雷线。
4.3安装避雷器。避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压，但不是完全消除，这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地，从而限制过电压，保障输电线路及设备的安全。未沿全线架设避雷线的35kV～110kV架空输电线路，应在变电所1km～2km的进线段架设避雷线。此外，发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设阀型避雷器，连接电缆段的1km架空线路应架设避雷线。
4.4架设耦合地线。在降低杆塔接地电阻有困难时，可采用架设耦合地线的措施，即在导线下方再架设一条地线。它的作用主要是加强避雷线与导线间的耦合，使线路绝缘上的过电压降低，其次能增加对雷电流的分流。
4.5加强绝缘和采用不平衡绝缘方式。在雷电活动强烈地段、大跨越高杆塔及进线段，应增加绝缘子片数。因为这些地方落雷机会较多，塔顶电位高，感应过电压大，受绕击的概率也较大，通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线间的距离，达到加强绝缘的目的。规程规定：全高超过40m的有地线杆塔，每增高10m应增加一片绝缘子。随着同杆塔架设双回线路的不断出现，当普通的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。其原理是两回路的绝缘子片数不同，遇到雷击情况时，绝缘子片数少的一回路先闪络，闪络后的导线相当于避雷线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，保持连续供电。
4.6加强雷电监测。雷击闪络中单相闪络机会最多，闪络地点也是一基杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或相隔几基闪络的。所以，故障巡查时，不能只查到一个故障点就结束故障巡视，而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统，雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时，雷电定位系统能准确定位雷击杆塔，帮助巡线人员及时查找故障点，大大节省巡线人员的故障巡视时间，使线路及时恢复供电，确保线路的供电可靠性。同时，通过对雷电定位系统的统计分析，能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据，为做好防雷工作提供保证。
5.结语
输电线路常规的防雷保护措施仅能部分的减少线路雷击跳闸次数，为大幅度降低或消除线路雷害事故，必须采取更有效的新措施。线路遭受雷击既然是不可预测，不可避免的，那么我们应顺其自然，以疏导为主，对于l10KV输电线路的特殊区域，应满足设计规程所要求的接地电阻和耐雷水平，必要时要进行校验，以便选择适当的保护措施。
参考文献：
[1] 周浩，余宇红，我国发展特高压输电中一些重要问题的讨论[J]，电网技术，2005（12）.
[2] 易辉，崔江流，我国输电线路运行现状及防雷保护[J]，高电压技术，2001（06）.
[3] 丁颂声，浅谈高压输电线路的防雷[J]，科技资讯，2007（10）.
[关键词] 高压输电线路 雷击 防雷保护
1.前言
随着经济的发展，对输电线路供电可靠性的要求越来越高。同时伴随着电网的发展，雷击输电线路引起的跳闸、停电事故绝对值也日益增多。据电网故障分类统计表明，在我国跳闸率较高的地区，高压线路运行的总跳闸次数中，由于雷击原因的事故次数约占(40%～70%)。尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区，雷击输电线路引起的事故率更高，带来巨大的损失。要保障线路安全运行；应对雷害原因进行有效的分析，确定雷击性质，并采取相应有效的防雷措施。
2.输电线路概况
2.1高压输电线路雷击原因。高压输电线路雷击的原因，是雷云放电致使过电压经过的杆塔并建立放电通道，使线路被绝缘击穿。雷击主要是通过大地的感应电荷通道建立起放电荷通道并和雷云中的一种电荷相互中和形成的。从中可以看出，雷击与接地装置有着紧密的关系。
2.2高压输电线路雷击现状。据有关数据显示，我国高压雷击输电线路跳闸总数占总跳闸数的40％～70％，特别是在土壤电阻率高、多雷、且多山地地区，雷击引起的跳闸频率更高。雷击在电网事故中的危害性仍然很大。一些国外的高压输电线路雷击电网事故也比较频繁，输电线路的电压等级越高，受雷击的可能性就比较大。目前，世界范围内的变电站受雷电波侵入引起开关设备闪络甚至爆炸的时间频繁发生。雷电波侵入变电站对变电站造成的威胁比较大。变电系统是电力系统的枢纽，变电站内部的绝缘设备恢复较差，出现雷击事件，就可能造成大面积的停电。我国很多地区也发生过由于雷击引起开关闪络和爆炸事件。
3.高压输电线路防雷技术存在的问题
3.1杆塔存在的隐患。杆塔存在的隐患是目前防雷存在的重大隐患之一。主电网线路中的水泥杆主要是通过内部钢芯接地的装置。如果出现雷击，来电波就会通过杆内部的钢芯，引发水泥杆爆裂，特别是在运行20a后，裂纹、风化严重的水泥杆是把拉线作为地下引线的，一旦雷击通过拉线，就会引起拉线发热、机械强度下降的现象发生，会引发倒杆事故。
3.2避雷线问题。对于架空地线问题，保护角的角度对其影响是比较大的。如果架空地线的保护角比较大对防绕击是十分不利的。调查表明。现在的保护角在20～25°，如果超过这个限度就可能是多雷区，无法满足高压输电线路双避雷线保护角不大于20°的防雷要求。单根避雷线受雷击的影响也较大，跳闸概率也较大。单根避雷线区域的保护角为32°时，雷击跳闸主要以绕击为主。除此以外，架空地线还容易受腐蚀的影响，如果将空地线周围有化工厂、冶金厂时，会对架空地线有一定的腐蚀作用，并在一定程度上影响着雷电流的泻放能力。
3.3接地装置存在的问题。接地装置存在的问题主要有两种，一种是通过地网的腐蚀而存在的，另一种是以地网降阻存在的。具体表现在接地装置在输电区域内如果使用混凝土及其降阻剂达到494基，并用其作为接地装置，经过半年的运转后，其就会迅速腐蚀，3～5a 后就会锈断；开挖的过程中地网的腐蚀率达到总数的一半以上，接地下线0～40cm 段腐蚀的最为严重。
3.4不合理合成绝缘子的使用
普通型的合成绝缘子两端的压环较短且接了部分空气间隙，致使合成绝缘子的抗雷水平弱于同等安装高度的瓷绝缘子。供电部门为了减少合成绝缘子的维护及检测工作的量，主要采用的是普通的绝缘子，在多雷区主网线路中有很多这样的普通合成绝缘子。这种普通绝缘子的使用无法达到规定的标准，存在重大的安全隐患问题。
4.高压输电线路防雷保护措施
4.1降低杆塔接地电阻。降低杆塔的接地电阻可以减小雷击杆塔时的电位升高，这是配合架设避雷线所采取的一项有 效措施，既二者的防雷作用是相互的。对于接地阻值过大的地网，采取增大地网型号或增加 地网辐射线的方式进行处理。
4.2架设避雷线。架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击 导线，同时还具有以下作用：①分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位；②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压；③对导线的屏蔽作用还可以降低导线 上的感应过电压。通常来说，线路电压愈高，采用避雷线的效果愈好，而且避雷线在线路造 价中所占的比重也愈低。220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线，110kV线路一般也应全线架设避雷线。
4.3安装避雷器。避雷线的架设在一定程度上降低了导线上的感应过电压，但不是完全消除，这就要求安装避雷器来将雷电流泄放到大地，从而限制过电压，保障输电线路及设备的安全。未沿全线架设避雷线的35kV～110kV架空输电线路，应在变电所1km～2km的进线段架设避雷线。此外，发电厂、变电所的35kV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设阀型避雷器，连接电缆段的1km架空线路应架设避雷线。
4.4架设耦合地线。在降低杆塔接地电阻有困难时，可采用架设耦合地线的措施，即在导线下方再架设一条地线。它的作用主要是加强避雷线与导线间的耦合，使线路绝缘上的过电压降低，其次能增加对雷电流的分流。
4.5加强绝缘和采用不平衡绝缘方式。在雷电活动强烈地段、大跨越高杆塔及进线段，应增加绝缘子片数。因为这些地方落雷机会较多，塔顶电位高，感应过电压大，受绕击的概率也较大，通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线间的距离，达到加强绝缘的目的。规程规定：全高超过40m的有地线杆塔，每增高10m应增加一片绝缘子。随着同杆塔架设双回线路的不断出现，当普通的防雷措施不能满足要求时，采用不平衡绝缘方式可避免双回线路在遭受雷击时同时跳闸。其原理是两回路的绝缘子片数不同，遇到雷击情况时，绝缘子片数少的一回路先闪络，闪络后的导线相当于避雷线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，保持连续供电。
4.6加强雷电监测。雷击闪络中单相闪络机会最多，闪络地点也是一基杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或相隔几基闪络的。所以，故障巡查时，不能只查到一个故障点就结束故障巡视，而应把全区段查完。对110kV及以上输电线路可以应用雷电定位系统，雷电定位系统是一种全自动实时雷电监测系统。当线路发生雷击跳闸时，雷电定位系统能准确定位雷击杆塔，帮助巡线人员及时查找故障点，大大节省巡线人员的故障巡视时间，使线路及时恢复供电，确保线路的供电可靠性。同时，通过对雷电定位系统的统计分析，能及时掌握雷电活动的规律、特性和有关数据，为做好防雷工作提供保证。
5.结语
输电线路常规的防雷保护措施仅能部分的减少线路雷击跳闸次数，为大幅度降低或消除线路雷害事故，必须采取更有效的新措施。线路遭受雷击既然是不可预测，不可避免的，那么我们应顺其自然，以疏导为主，对于l10KV输电线路的特殊区域，应满足设计规程所要求的接地电阻和耐雷水平，必要时要进行校验，以便选择适当的保护措施。
参考文献：
[1] 周浩，余宇红，我国发展特高压输电中一些重要问题的讨论[J]，电网技术，2005（12）.
[2] 易辉，崔江流，我国输电线路运行现状及防雷保护[J]，高电压技术，2001（06）.
[3] 丁颂声，浅谈高压输电线路的防雷[J]，科技资讯，2007（10）.