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摘要：雷电会给电力系统线路和设备带来诸多问题，如何有效地防止雷击的破坏是非常关键的。本文介绍了防雷技术，重点分析了防雷新枝术的发展，并以肇庆供电局某变电站为例子，说明采用防雷新技术后有效地防止了以前发生的雷击事故。
关键词：防电；电力系统
雷电是普遍存在的自然现象。对电力系统而言，雷击不仅会产生诸如击穿、损坏线路或设备等可以直观观察到的损坏之外，其涌流还可能进入系统的二次设备，从而引起保护装置误动等诸多可能潜在的恶性事故，给电力系统的安全、稳定运行带来巨大的威胁。因此，雷电现象及防雷技术一直引人关注，人们对雷电及防雷技术进行了大量研究，不断追求和研制完备的雷电保护装置。
1 传统防雷技术
自富兰克林发明了避雷针以来，避雷针作为一种最实用的防雷装置，得到了普遍使用并延续了上百年的历史，以后又出现了避雷线、避雷带和避雷网等防雷设备。
雷云放电的先导在高空时随机发展，但接近地面时，由于地面静电感应电荷的激增，使高耸于地面之上的避雷针尖端局部电场强度增加，畸变的空间电场影响雷电先导的发展方向，将雷云放电吸引到避雷针上，从而保护了避雷针附近较低高度的物体，这就是避雷针原理。这类避雷针以其发明者名字命名，叫富兰克避雷针。在此基础上，人们又发明了诸如主动放电式和脉冲放电式避雷针、低阻抗避雷针和带衰减器的避雷针等等，以有效改善避雷针的性能。但是避雷针无法做到对保护对象百分之一百的保护，存在着保护的“盲区”。
避雷线无论从保护原理还是从制作方法上跟避雷针类似。避雷线是由悬挂在空中的水平接地导线、接地引下线和接地体组成。避雷线对雷云与大地之间电场畸变影响较小，其引雷使用和保护宽度均比避雷针小。避雷线一般用一定截面的镀锌钢绞线制做而成，架设在供电线路上方或其他被保护物上方。
避雷网是又点焊接之后形成一个金属网，用于防止雷电直击，也可以用于阻碍、降低外界电磁辐射能量向被保护空间传播和限制某一空间内部的电磁辐射能量向外界传播，也称屏蔽网。建筑物可利用混凝土结构中的钢筋将避雷网、引下线和接地装置组成一个整体大网笼，称为笼式避雷网，通常采用暗装或部分暗装。
2 防雷新技术
2、1 放射性同位素避雷针
如何提高避雷针的效能，早在1914年，匈牙利物理学家爱尔齐拉特已发现利用放射性物质能使空气电离的原理可以增强避雷效能。近年来随着同位素技术应用日益普及，许多先进国家，研制出了放射性同位素避雷针。
放射性同位素避雷针的避雷原理与富兰克林避雷针的原理是一样的。所不同的是前者依靠放射性同位素发射的射线使避雷针附近的空气大量地电离，主动地打开一条与云中电荷相通的电的通路；而富兰克林避雷针的尖端只能产生少量的离子。放射性同位素避雷针所产生的电离电流要比富兰克林避雷针高10000倍以上，再加上加速装置的作用还可以提高很多。它能及早放电，使保护区内无闪电产生。还可降低保护区外的电位。保护范围也大得多。
放射性同位素避雷针的类型很多，结构大体相同。是由下列各部分组成的：一根尖顶的金属杆；一个与杆绝缘的金属锥体，锥体上装有放射源；锥体四周下垂三根飘带状的大气电势接触天线；一个与杆连接的金属环。环与锥体组成激励器。 中央的金属杆是接地的，它处于零电位。大气电势接触天线处于大气之中，它与周围大气同电位。因它与激励器锥体相连，所以锥体上的电位就是围周大气的电位。金属环与芯杆相连，所以也是零电位。
相比于富兰克林避雷针，变电站防雷系统如果采用放射性同位素避雷针，有望改善线路、设备的防雷性能，其技术实现并不困难，是变电站防雷系统发展的一个值得关注的方向。
2、2 高压水炮法
美国科学家用一种新技术把雷电吸引到了安全地带。方法是用高压水炮向暴风云中喷射含有特殊盐和聚合物的超细水流，由于水流中含盐，因此增加了水的导电性，这样超细水流就像避雷针一样，将雷电引入地下。水中溶解的聚合物可以防止喷射的水流分裂成液滴或雾状，以使水流的直径保持在1厘米左右，并能射入300米以上的高空暴风云中。当雷电触发时，水流可以通过10000安培的电流。由于水流是和喷嘴的巨大铜圆锥体相连的，因此，它就成为一根有效的避雷针。
为了变电站遭受雷电袭击，可在变电站周围安装能够移动的水炮，水炮上安上雷电检测器，当周围出现的电场强大到足以可能发生雷电袭击时，检测器就可以通过计算机操纵水炮，向空中喷射水流，起临时避雷针的作用。当然，在具体实现上，该方法难度较大而且其可靠性还有待进一步考察。但是，该方法提供了一个很好的思路，就是防雷方法的多样化和主动化趋势，甚至可以充分引导和利用雷电，使之不单不危害变电站的安全，甚至可以转为能源加以利用，化害为利。
2、3 LRC线圈
最近，美国NASAX：程师宣称发明了一种LRC线圈，可防止雷击对电力电缆、信号电缆、电缆附件以及电力装置造成的破坏。其具体原理是：LRC线圈由两个在电力电缆或信号电缆上绕两个方向相反的线圈组成，两个线圈的末端相互连接。第一个线圈的作用如同抑流圈，由雷击形成的浪涌电流进入电缆的内部芯绒，第二个线圈的作用类似于屏蔽罩，产生一个与第一个线圈数值相等、方向相反的电磁场，以抵消第一个线圈的变化，相当于利用法拉第笼将雷击浪涌电流产生的磁场局限在很小的范围内。整个LRC线圈封闭成一个整体，由一个接地的外接插头相连接。据测试，电缆中安装了LR C线圈后，极大地改变了电缆的电感量。利用LRC技术研制的装置可广泛应用于工厂企业配电系统及地埋电力电缆中，能很好地满足防雷需要。
2、4 雷电定位系统
随着数字技术和信息技术的飞速发展，又出现了一种基于闪电遥测的计算机与网络技术防雷方法——雷电定位监测系统LLs(Lightning Location System)。
雷电定位系统原理是：在较大的地域上安装若干个雷电遥测站，将监测数据通过全球定位系统GPS(Global Position System)传送到中心站，计算机进行实时分析、处理，从而确定雷击参数、雷击地点。LLS本身不具备防雷能力，但具有迅速定位雷击点、收集雷电数据等功能，对防雷具有重大意义。LLS采用定向定位和时差定位技术实现雷电定位。定向定位是不同地区的雷电遥测站独立测定同一个雷电方位角等参数，实时传送到中心站，经雷电位置分析仪及专家系统确定雷击点和雷电参数。时差定位是在各雷电遥测站安装与GPS实时通信的授时器，使各雷电遥测站的时针保持高精度同步，各雷电遥测站独立测定同一个雷电，然后将雷电发生时间及有关数据实时传送到中心站，通过综合分析确定雷击点和雷电参数。LLS能够准确及时、直观地检测到雷击故障点，准确有效地对雷电进行定位、定性和定量分析，提高了巡线效率，为迅速排除输电线路雷击故障提供可靠依据。
雷电定位系统改变了以往事前无法得到信
关键词：防电；电力系统
雷电是普遍存在的自然现象。对电力系统而言，雷击不仅会产生诸如击穿、损坏线路或设备等可以直观观察到的损坏之外，其涌流还可能进入系统的二次设备，从而引起保护装置误动等诸多可能潜在的恶性事故，给电力系统的安全、稳定运行带来巨大的威胁。因此，雷电现象及防雷技术一直引人关注，人们对雷电及防雷技术进行了大量研究，不断追求和研制完备的雷电保护装置。
1 传统防雷技术
自富兰克林发明了避雷针以来，避雷针作为一种最实用的防雷装置，得到了普遍使用并延续了上百年的历史，以后又出现了避雷线、避雷带和避雷网等防雷设备。
雷云放电的先导在高空时随机发展，但接近地面时，由于地面静电感应电荷的激增，使高耸于地面之上的避雷针尖端局部电场强度增加，畸变的空间电场影响雷电先导的发展方向，将雷云放电吸引到避雷针上，从而保护了避雷针附近较低高度的物体，这就是避雷针原理。这类避雷针以其发明者名字命名，叫富兰克避雷针。在此基础上，人们又发明了诸如主动放电式和脉冲放电式避雷针、低阻抗避雷针和带衰减器的避雷针等等，以有效改善避雷针的性能。但是避雷针无法做到对保护对象百分之一百的保护，存在着保护的“盲区”。
避雷线无论从保护原理还是从制作方法上跟避雷针类似。避雷线是由悬挂在空中的水平接地导线、接地引下线和接地体组成。避雷线对雷云与大地之间电场畸变影响较小，其引雷使用和保护宽度均比避雷针小。避雷线一般用一定截面的镀锌钢绞线制做而成，架设在供电线路上方或其他被保护物上方。
避雷网是又点焊接之后形成一个金属网，用于防止雷电直击，也可以用于阻碍、降低外界电磁辐射能量向被保护空间传播和限制某一空间内部的电磁辐射能量向外界传播，也称屏蔽网。建筑物可利用混凝土结构中的钢筋将避雷网、引下线和接地装置组成一个整体大网笼，称为笼式避雷网，通常采用暗装或部分暗装。
2 防雷新技术
2、1 放射性同位素避雷针
如何提高避雷针的效能，早在1914年，匈牙利物理学家爱尔齐拉特已发现利用放射性物质能使空气电离的原理可以增强避雷效能。近年来随着同位素技术应用日益普及，许多先进国家，研制出了放射性同位素避雷针。
放射性同位素避雷针的避雷原理与富兰克林避雷针的原理是一样的。所不同的是前者依靠放射性同位素发射的射线使避雷针附近的空气大量地电离，主动地打开一条与云中电荷相通的电的通路；而富兰克林避雷针的尖端只能产生少量的离子。放射性同位素避雷针所产生的电离电流要比富兰克林避雷针高10000倍以上，再加上加速装置的作用还可以提高很多。它能及早放电，使保护区内无闪电产生。还可降低保护区外的电位。保护范围也大得多。
放射性同位素避雷针的类型很多，结构大体相同。是由下列各部分组成的：一根尖顶的金属杆；一个与杆绝缘的金属锥体，锥体上装有放射源；锥体四周下垂三根飘带状的大气电势接触天线；一个与杆连接的金属环。环与锥体组成激励器。 中央的金属杆是接地的，它处于零电位。大气电势接触天线处于大气之中，它与周围大气同电位。因它与激励器锥体相连，所以锥体上的电位就是围周大气的电位。金属环与芯杆相连，所以也是零电位。
相比于富兰克林避雷针，变电站防雷系统如果采用放射性同位素避雷针，有望改善线路、设备的防雷性能，其技术实现并不困难，是变电站防雷系统发展的一个值得关注的方向。
2、2 高压水炮法
美国科学家用一种新技术把雷电吸引到了安全地带。方法是用高压水炮向暴风云中喷射含有特殊盐和聚合物的超细水流，由于水流中含盐，因此增加了水的导电性，这样超细水流就像避雷针一样，将雷电引入地下。水中溶解的聚合物可以防止喷射的水流分裂成液滴或雾状，以使水流的直径保持在1厘米左右，并能射入300米以上的高空暴风云中。当雷电触发时，水流可以通过10000安培的电流。由于水流是和喷嘴的巨大铜圆锥体相连的，因此，它就成为一根有效的避雷针。
为了变电站遭受雷电袭击，可在变电站周围安装能够移动的水炮，水炮上安上雷电检测器，当周围出现的电场强大到足以可能发生雷电袭击时，检测器就可以通过计算机操纵水炮，向空中喷射水流，起临时避雷针的作用。当然，在具体实现上，该方法难度较大而且其可靠性还有待进一步考察。但是，该方法提供了一个很好的思路，就是防雷方法的多样化和主动化趋势，甚至可以充分引导和利用雷电，使之不单不危害变电站的安全，甚至可以转为能源加以利用，化害为利。
2、3 LRC线圈
最近，美国NASAX：程师宣称发明了一种LRC线圈，可防止雷击对电力电缆、信号电缆、电缆附件以及电力装置造成的破坏。其具体原理是：LRC线圈由两个在电力电缆或信号电缆上绕两个方向相反的线圈组成，两个线圈的末端相互连接。第一个线圈的作用如同抑流圈，由雷击形成的浪涌电流进入电缆的内部芯绒，第二个线圈的作用类似于屏蔽罩，产生一个与第一个线圈数值相等、方向相反的电磁场，以抵消第一个线圈的变化，相当于利用法拉第笼将雷击浪涌电流产生的磁场局限在很小的范围内。整个LRC线圈封闭成一个整体，由一个接地的外接插头相连接。据测试，电缆中安装了LR C线圈后，极大地改变了电缆的电感量。利用LRC技术研制的装置可广泛应用于工厂企业配电系统及地埋电力电缆中，能很好地满足防雷需要。
2、4 雷电定位系统
随着数字技术和信息技术的飞速发展，又出现了一种基于闪电遥测的计算机与网络技术防雷方法——雷电定位监测系统LLs(Lightning Location System)。
雷电定位系统原理是：在较大的地域上安装若干个雷电遥测站，将监测数据通过全球定位系统GPS(Global Position System)传送到中心站，计算机进行实时分析、处理，从而确定雷击参数、雷击地点。LLS本身不具备防雷能力，但具有迅速定位雷击点、收集雷电数据等功能，对防雷具有重大意义。LLS采用定向定位和时差定位技术实现雷电定位。定向定位是不同地区的雷电遥测站独立测定同一个雷电方位角等参数，实时传送到中心站，经雷电位置分析仪及专家系统确定雷击点和雷电参数。时差定位是在各雷电遥测站安装与GPS实时通信的授时器，使各雷电遥测站的时针保持高精度同步，各雷电遥测站独立测定同一个雷电，然后将雷电发生时间及有关数据实时传送到中心站，通过综合分析确定雷击点和雷电参数。LLS能够准确及时、直观地检测到雷击故障点，准确有效地对雷电进行定位、定性和定量分析，提高了巡线效率，为迅速排除输电线路雷击故障提供可靠依据。
雷电定位系统改变了以往事前无法得到信