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【摘要】由于高压输电线路所处的位置相对较高，因此，与电力系统的其他设备相比，高压输电线路更易遭受雷击。一旦遭受雷击，产生的后果将是无法估量的。本文通过阐述雷击对110kV高压输电线路的危害，对雷击引起高压线路跳闸的原因进行分析，进而结合多年的实践经验总结出高压输电线路的防雷措施。
【关键词】高压输电线路；跳闸；防雷对策
中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号：
1引言
对高压输电线路危害最大的，当属雷击。近年的数据统计显示，因雷击导致的高压输电线路事故逐年递增，产生的后果也日益严重。尤其是对于那些跨境线路和山区线路，一旦出现问题，非但影响严重，而且解决起来需要耗费巨大的人力、物力。因此，保护高压输电线路不受雷击危害，保证人们生命财产安全，任重而道远。
2雷击对高压输电线路的危害
根据近年的统计资料得知，因雷电而引起的输电线路事故占到总数的四成以上，当之无愧地成为最主要原因。雷电对高压输电线路的安全运行危害极大，不仅能造成复合绝缘子闪络事故，导致输电线路跳闸，供电中断事故的发生，影响生活用电的正常传输和使用，同时，雷电发生时常伴有狂风暴雨，常引起输电线路振动、碰撞。更严重时导致电线断裂。如果不及时对这些现象进行处理，就会造成不同程度的电力事故，危机人们的日常生活，甚至人身财产安全。为此我们必须尽早找出问题的解决办法，解除人们的后顾之忧，保证高压电输送的畅通无阻。
3雷击引起高压线路跳闸的原因分析
雷击引起高压输电线路事故形成的过程分为四个阶段：首先，雷电对输电线路进行过电压作用，使线路电压增加；其次，闪络发生；第三，输电线路电压由原正常电压瞬变到工频电压；最后，导致线路发生跳闸，使供电中断。
由于雷击事故的形成是分阶段的，因此，人们可以针对以上的四个阶段分别采取应对措施。由此而衍生出“四防”策略：首先，使用避雷针，沿着高压输电线路方向设置一系列避雷针装置，防止其遭受直接雷击；其次，通过改变杆塔的接地电阻、加强输电线路的绝缘程度等措施，防止输电线路在遭受雷击后发生闪络现象；第三，通过在输电线路上安装特殊避雷器、对整个输电系统采用消弧线圈接地等措施，防止工频电弧的产生，保持原输电线路稳定；最后，通过安装自动重合闸、对双回路线路应用特殊绝缘方式，来防止停电事故的发生，这样即使输电线路遭雷击后建立起了工频电弧，也不会出现电力供应中断现象。
4预防雷击跳闸的措施
4.1架设避雷线
防雷最直接、最有效的措施就是设置避雷线装置。避雷线作用有两方面：一方面能防止雷电直击导线，另一方面能起到分流的作用，减少流经杆塔的雷电电流，从而能够使杆塔顶电位降低，同时使导线上的感应过电压减小以及使线路复合绝缘子的电压降低。一般说来，高压输电线路中电压越高，避雷线的效果就越明显，而且在造价方面，避雷线所占的比例也会越小。避雷线在变电所的进线路段间距一般为1～2km，同时将杆塔接地工作按要求做好。此外，将避雷线对边导线的保护角做得小一些，使其在20°～30°之间。这样可以减小雷电对导线的绕击率，提高避雷线的屏蔽效果。
4.2安装避雷器
对于雷电活动频繁、地形复杂、土壤结构变化明显的高地，可考虑对线路安装避雷器来达到防雷目的。这样，当雷电电击输电线路时，雷电电流将被分为两部分：相当一部分直接经由杆塔体流入大地，另一部分则经过避雷器，将多余电流转移到相邻的杆塔。当雷电电流流经导线和避雷线时，会产生电磁感应现象，在导线和避雷线将分别有耦合分量的产生。由于避雷器的分流量比避雷器的分流量大得多，使得导线的电位因耦合作用而相对提高，杆塔顶与导线的电位差比绝缘子处产生的闪络电压小，闪络就不会发生，因此，避雷器钳电位的作用效果很好，避雷器主要特点正在于此。
一般来说，线路避雷器分两种类型：带串联间隙型和无间隙型。带串联间隙型中导线与避雷器不是直接连接的，它们之间为空气间隔，正常情况下不承受工频电压，有雷击时才起作用，兼具可靠性高、寿命长的优点。最常用的是带串联间隙型避雷器，其本身不会承担太多电压，所以避雷器的老化问题就解决了，并且如果避雷器自身出现故障，不会影响输电线路的正常工作。而无间隙型避雷器，由于导线与避雷器直接相连，因而具有抗冲击能力强、瞬时放电的特征，使得串联间隙在正常运行电压处于不工作状态，避免了电器老化。
4.3加强杆塔绝缘
由于地势的复杂性，使得输电线路中个别地段需要采用高杆塔，因此增加了杆塔遭受雷击的机率。遭受雷击时，高杆部塔顶电位较高，有较大的感应过电压，因而也使它受绕击的概率增大。为了降低输电线路跳闸率，提高线路的绝缘性，常常对高丘陵杆塔、跨越较大杆塔及遭受雷击较频繁的杆塔进行增绝缘处理，主要方法有增加绝缘片数量、更换复合绝缘子等。为了保证绝缘水平的稳定，需及时更换检测出的破损或废弃的绝缘子。使用爬距大的复合绝缘子、增加绝缘子数量等方法能有效地防止雷击杆塔顶部，但在防止雷电绕击方面效果还不理想，而且受导线对地安全距离及杆塔顶部绝缘间隙的限制，绝缘子数量不能无限增加，因而输电线路的绝缘性也很局限。
4.4降低杆塔基础接地电阻
我们知道高压输电电线路的接地电阻与承受雷击水平是成反比的，因此我们要最大限度的降低各基杆塔的接地电阻，这是最有效、经济的提高高压输电线路承受雷击水平的措施。对于那些具有较高土壤电阻率的复杂地区的线路，我们应当摆脱原先设计思路的束缚，在降低接地电阻手段方面下功夫，比如增加接地地极的埋藏深度，创新垂直接地地极的运用等。而对于正在运作中的输电线路，应当遵照具体规程，定期测量全线杆塔基础的接地电阻，同时将结果同以往的数据进行对比，对于不符合规定的或者相比以前变化较大的杆塔基础，进行加深其埋藏深度以增大与土壤的接触面积，充填降阻剂等方法使其的接地电阻回归正常。如果采取以上措施还未解决问题，则应改造输电线路的接地装置，做到不留隐患。有些接地电阻由于长时间的埋藏可能会发生腐蚀现象，为此，定期对接地网进行开挖和改造，及时了解接地电极体的情况，对腐蚀严重的进行相应整改是很有必要的。
4.5架设耦合地线
架设耦合地线能有效提高线路耐雷水平。耦合地线主要有两个作用：其一，使导线与避雷线之间的耦合系数增加，提高耐雷电水平，降低跳闸次数；其二，增大从雷电电流向相邻杆塔分流的流量。这种方法一般适用于山区及丘陵地带，能对线路起到良好的保护和屏蔽作用。
4.6安装自动重合闸
有时会不可避免的发生雷击跳闸事故，但也应将其控制在适当范围内。大部分的闪络事故在跳闸后会因输电线路绝缘性的自我恢复而自行消除。所以安装自动重合闸装置是非常有必要的。据有关资料显示，110kV及以上的高压输电线路重合闸的成功率在八成以上，35kV及以下的高压输电线路重合闸的成功率相对较低。因此，自动重合闸装置应该普遍推广起来，将其作为必备的防雷电措施，提高重合闸装置动作的可靠性，就能有效提高雷击跳闸后的供电稳定性。
5结束语
如同其他自然灾害一样，高压输电线路遭受雷击都是无法预料的。我们只有做好预防工作，尽量避免此类事故的发生。对于已经发生的雷击事故，及时合理的处理，尽可能地降低经济损失，保障人们的生命和财产安全。相信随着科技的发展，高压输电线路的防雷措施一定会越來越完善。
【参考文献】
[1]吴家鑫.浅谈110kV高压输电线路的防雷措施[J].科技资讯,2012,6(10):65-67.
[2]李江民 黄华峰.浅谈110kV高压输电线路的防雷保护[J]湖南工业职业技,2009,3(6):23-25.
[3]张永伟.110KV输电线路的防雷保护问题研究[J].城市建设理论研究,2011,6(23):11-13.
[4]刘丙财.110kV及以上高压输电架空线路防雷研究[J].中国科技博览,2010,9(32):132-134
【关键词】高压输电线路；跳闸；防雷对策
中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号：
1引言
对高压输电线路危害最大的，当属雷击。近年的数据统计显示，因雷击导致的高压输电线路事故逐年递增，产生的后果也日益严重。尤其是对于那些跨境线路和山区线路，一旦出现问题，非但影响严重，而且解决起来需要耗费巨大的人力、物力。因此，保护高压输电线路不受雷击危害，保证人们生命财产安全，任重而道远。
2雷击对高压输电线路的危害
根据近年的统计资料得知，因雷电而引起的输电线路事故占到总数的四成以上，当之无愧地成为最主要原因。雷电对高压输电线路的安全运行危害极大，不仅能造成复合绝缘子闪络事故，导致输电线路跳闸，供电中断事故的发生，影响生活用电的正常传输和使用，同时，雷电发生时常伴有狂风暴雨，常引起输电线路振动、碰撞。更严重时导致电线断裂。如果不及时对这些现象进行处理，就会造成不同程度的电力事故，危机人们的日常生活，甚至人身财产安全。为此我们必须尽早找出问题的解决办法，解除人们的后顾之忧，保证高压电输送的畅通无阻。
3雷击引起高压线路跳闸的原因分析
雷击引起高压输电线路事故形成的过程分为四个阶段：首先，雷电对输电线路进行过电压作用，使线路电压增加；其次，闪络发生；第三，输电线路电压由原正常电压瞬变到工频电压；最后，导致线路发生跳闸，使供电中断。
由于雷击事故的形成是分阶段的，因此，人们可以针对以上的四个阶段分别采取应对措施。由此而衍生出“四防”策略：首先，使用避雷针，沿着高压输电线路方向设置一系列避雷针装置，防止其遭受直接雷击；其次，通过改变杆塔的接地电阻、加强输电线路的绝缘程度等措施，防止输电线路在遭受雷击后发生闪络现象；第三，通过在输电线路上安装特殊避雷器、对整个输电系统采用消弧线圈接地等措施，防止工频电弧的产生，保持原输电线路稳定；最后，通过安装自动重合闸、对双回路线路应用特殊绝缘方式，来防止停电事故的发生，这样即使输电线路遭雷击后建立起了工频电弧，也不会出现电力供应中断现象。
4预防雷击跳闸的措施
4.1架设避雷线
防雷最直接、最有效的措施就是设置避雷线装置。避雷线作用有两方面：一方面能防止雷电直击导线，另一方面能起到分流的作用，减少流经杆塔的雷电电流，从而能够使杆塔顶电位降低，同时使导线上的感应过电压减小以及使线路复合绝缘子的电压降低。一般说来，高压输电线路中电压越高，避雷线的效果就越明显，而且在造价方面，避雷线所占的比例也会越小。避雷线在变电所的进线路段间距一般为1～2km，同时将杆塔接地工作按要求做好。此外，将避雷线对边导线的保护角做得小一些，使其在20°～30°之间。这样可以减小雷电对导线的绕击率，提高避雷线的屏蔽效果。
4.2安装避雷器
对于雷电活动频繁、地形复杂、土壤结构变化明显的高地，可考虑对线路安装避雷器来达到防雷目的。这样，当雷电电击输电线路时，雷电电流将被分为两部分：相当一部分直接经由杆塔体流入大地，另一部分则经过避雷器，将多余电流转移到相邻的杆塔。当雷电电流流经导线和避雷线时，会产生电磁感应现象，在导线和避雷线将分别有耦合分量的产生。由于避雷器的分流量比避雷器的分流量大得多，使得导线的电位因耦合作用而相对提高，杆塔顶与导线的电位差比绝缘子处产生的闪络电压小，闪络就不会发生，因此，避雷器钳电位的作用效果很好，避雷器主要特点正在于此。
一般来说，线路避雷器分两种类型：带串联间隙型和无间隙型。带串联间隙型中导线与避雷器不是直接连接的，它们之间为空气间隔，正常情况下不承受工频电压，有雷击时才起作用，兼具可靠性高、寿命长的优点。最常用的是带串联间隙型避雷器，其本身不会承担太多电压，所以避雷器的老化问题就解决了，并且如果避雷器自身出现故障，不会影响输电线路的正常工作。而无间隙型避雷器，由于导线与避雷器直接相连，因而具有抗冲击能力强、瞬时放电的特征，使得串联间隙在正常运行电压处于不工作状态，避免了电器老化。
4.3加强杆塔绝缘
由于地势的复杂性，使得输电线路中个别地段需要采用高杆塔，因此增加了杆塔遭受雷击的机率。遭受雷击时，高杆部塔顶电位较高，有较大的感应过电压，因而也使它受绕击的概率增大。为了降低输电线路跳闸率，提高线路的绝缘性，常常对高丘陵杆塔、跨越较大杆塔及遭受雷击较频繁的杆塔进行增绝缘处理，主要方法有增加绝缘片数量、更换复合绝缘子等。为了保证绝缘水平的稳定，需及时更换检测出的破损或废弃的绝缘子。使用爬距大的复合绝缘子、增加绝缘子数量等方法能有效地防止雷击杆塔顶部，但在防止雷电绕击方面效果还不理想，而且受导线对地安全距离及杆塔顶部绝缘间隙的限制，绝缘子数量不能无限增加，因而输电线路的绝缘性也很局限。
4.4降低杆塔基础接地电阻
我们知道高压输电电线路的接地电阻与承受雷击水平是成反比的，因此我们要最大限度的降低各基杆塔的接地电阻，这是最有效、经济的提高高压输电线路承受雷击水平的措施。对于那些具有较高土壤电阻率的复杂地区的线路，我们应当摆脱原先设计思路的束缚，在降低接地电阻手段方面下功夫，比如增加接地地极的埋藏深度，创新垂直接地地极的运用等。而对于正在运作中的输电线路，应当遵照具体规程，定期测量全线杆塔基础的接地电阻，同时将结果同以往的数据进行对比，对于不符合规定的或者相比以前变化较大的杆塔基础，进行加深其埋藏深度以增大与土壤的接触面积，充填降阻剂等方法使其的接地电阻回归正常。如果采取以上措施还未解决问题，则应改造输电线路的接地装置，做到不留隐患。有些接地电阻由于长时间的埋藏可能会发生腐蚀现象，为此，定期对接地网进行开挖和改造，及时了解接地电极体的情况，对腐蚀严重的进行相应整改是很有必要的。
4.5架设耦合地线
架设耦合地线能有效提高线路耐雷水平。耦合地线主要有两个作用：其一，使导线与避雷线之间的耦合系数增加，提高耐雷电水平，降低跳闸次数；其二，增大从雷电电流向相邻杆塔分流的流量。这种方法一般适用于山区及丘陵地带，能对线路起到良好的保护和屏蔽作用。
4.6安装自动重合闸
有时会不可避免的发生雷击跳闸事故，但也应将其控制在适当范围内。大部分的闪络事故在跳闸后会因输电线路绝缘性的自我恢复而自行消除。所以安装自动重合闸装置是非常有必要的。据有关资料显示，110kV及以上的高压输电线路重合闸的成功率在八成以上，35kV及以下的高压输电线路重合闸的成功率相对较低。因此，自动重合闸装置应该普遍推广起来，将其作为必备的防雷电措施，提高重合闸装置动作的可靠性，就能有效提高雷击跳闸后的供电稳定性。
5结束语
如同其他自然灾害一样，高压输电线路遭受雷击都是无法预料的。我们只有做好预防工作，尽量避免此类事故的发生。对于已经发生的雷击事故，及时合理的处理，尽可能地降低经济损失，保障人们的生命和财产安全。相信随着科技的发展，高压输电线路的防雷措施一定会越來越完善。
【参考文献】
[1]吴家鑫.浅谈110kV高压输电线路的防雷措施[J].科技资讯,2012,6(10):65-67.
[2]李江民 黄华峰.浅谈110kV高压输电线路的防雷保护[J]湖南工业职业技,2009,3(6):23-25.
[3]张永伟.110KV输电线路的防雷保护问题研究[J].城市建设理论研究,2011,6(23):11-13.
[4]刘丙财.110kV及以上高压输电架空线路防雷研究[J].中国科技博览,2010,9(32):132-134