（国网泰州市姜堰区供电公司 江苏泰州 225500）
摘要：由于输电线路在野外，线长面广容易遭受雷击，雷电是造成输电线路跳闸的最主要因素，其产生的高压造成线路和设备损坏、停运，严重影响电网安全运行和可靠供电，并给国家经济带来重大损失；本文从雷电对输电线路的危害着手，结合本地区雷害特点及电网运行的实际情况，对输电线路雷害的防治措施进行了研究、总结，并提出综合应用方案。
关键词：输电线路；雷害；综合防治措施；
由于输电线路在野外，线长面广且高度高，容易遭受雷击，根据2015年江苏省线路跳闸数据进行统计、分析，雷击跳闸约总跳闸数的56%，是危害线路安全可靠运行的最大“杀手”，雷电放电时会产生几十万伏特的冲击电压，往往会使线路本体绝缘击穿放电、发生闪络，造成部件损毁，线路跳闸，甚至引起区域大面积停电，对雷害进行综合研究，采取有效措施进行防治已成为供电企业不得不面对和急需解决的难题。
1 雷电对输电线路的危害
雷电是自然界中的常见现象，虽然雷击放电时间非常短暂，但放电电压十分巨大，会产生几百万伏特的电压和数十万安培的电流，释放的能量相当惊人，瞬时雷电流会产生巨大的热量，若雷击到建筑物会造成无法预计的损失。针对高压输电线路而言，雷电的危害具体包括以下方面：（1）电作用的破坏，产生雷电过电压，线路绝缘子被击穿闪络，造成线路跳闸；损坏设备绝缘，导致设备内部线路短路，引起设备停电甚至爆炸。（2）热作用的破坏，雷击电流会产生巨大的热能，热效应会融掉线路中的金属，烧毁导线、设备，甚至会造成火灾，造成更大范围的破坏事故。（3）机械作用的破坏，雷电击中物体时产生的机械效应危害会造成击伤导、地线及杆塔等。
2 雷害的综合防治措施
由于雷害破坏力大且发生频繁，近来随着气候异常加剧，极端天气频发，输电线路遭受雷害的破坏也是越来越严重，以往单一防雷措施已不能应对雷害，需要我们认真分析，因地制宜，防治结合，采取综合措施进行防治。
2.1 科学选择线路路径
依靠先进的雷电定位系统，收集雷击资料，掌握雷电规律，梳理出本地区雷击频繁区域，尤其是多雷区，新建和改造线路时应尽量避开这些区域，通过科学选择线路路径，避开多雷区，减少线路被雷击的机会，从根本上落实好防雷措施。
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2.2架设零（负）保护角或双避雷线
在杆塔顶部架设避雷线，是防治雷害的最基本也是最效的措施，主要防止雷电对输电线路的直接破坏，架设避雷线可遮护线路，让直击雷只落在避雷线上，再通过杆塔金属部分与埋在地下的接地装置将雷电流导入大地，另外避雷线分流与导线的耦合降低雷电过电压。通常情况下，输电线路电压越高，架设避雷线的防雷效果就越好，因此110kV以上电压等级的输电线路应在全线架设避雷线。近年来极端天气频发，原先保护角为20~30°输电线路也因雷击（绕击）频繁发生跳闸，有避雷线的线路防雷工作已不容忽视；保护角越小，绕击和跳闸概率就减少，因此新建线路或对雷击频繁线路进行防雷改造时，应采用架设零（负）保护角避雷线路或双避雷线的措施。
2.3降低杆塔接地电阻
杆塔的接地装置对防雷有着重要的作用，杆塔的接地电阻越小，线路耐雷水平越高，降低杆塔接地电阻是防雷最经济、最直接的措施，常用方法包括扩大接触网面积、延长接地体、增加垂直接地体、采用铜镀钢或石墨基柔性复合接地材料的接地、采用降阻剂降阻等，在平原土壤电阻率低的地区，常规设计的接地电阻值可达到要求，高土壤电阻率地区采取降阻剂降阻，对接地腐蚀快的区域可采用石墨基柔性复合接地材料的接地装置；另外加大运维力度，积极开展接地电阻测量、开挖检查、更换锈蚀接地体等手段是确保防雷效果的有效手段。
2.4架设耦合地线
架设耦合地线是减少感应雷反击危害的主要措施，适用于土壤高电阻率的地区，若线路频繁跳闸但又难以降低杆塔接地电阻时，除了增设避雷线外还可通过架设耦合地线的方法减少雷击损害，即在导线下方或附近再架设一条或多条地线。耦合地线最主要的作用是提高耦合系数，通过加强导线与避雷线的耦合作用减少绝缘子串两端电压的感应电压和反击电压分量，同时增加对雷电流分流作用，从而有效降低线路跳闸率，提高线路耐感应雷水平。
2.5提升输电线路绝缘水平
针对多雷区中杆塔的绝缘配置应进行强化，提升线路的绝缘子水平，从而达到提高线路耐雷水平，对于瓷绝缘子为了进一步提高线路抗雷击能力和绝缘子串50%冲击闪络电压值，每串绝缘子串可增加1片，另外全高超过40m有地线的杆塔，高度每增加10m就增加1片绝缘子，对于合成绝缘子宜采用大爬距，耐冲击电压性能更高的产品；同时加强线路绝缘子的全程管理，避免劣质绝缘子投入运行，及时更换零值和老化的绝缘子，保证线路绝缘满足防雷需求，有效抑制雷击闪络事故。
2.6装设线路避雷器
在线路易击段、易击点或大跨越高塔可装设避雷器，将避雷器与绝缘子并联连接，当作用电压超过避雷器的放电电压时，避雷器先放电，将线路上的雷电流引导到杆塔上，避免了绝缘子串的闪烙，而氧化锌阀片的非线性特性能迅速切断电弧，避免线路跳闸，从而提高了线路抗反击和绕击的能力，大大降低线路雷击跳闸事故率；但线路避雷器只能保护杆塔两侧一个档距，保护范围小，适合输电线路区段防雷。
2.7装设各种类型的避雷针
在线路上加装避雷针可提高引雷能力，减少线路绕击跳闸率，以往通常采用侧向避雷针和可控放电针两种技术：①侧向避雷针，是指通过安装水平短针提高避雷线对雷击的吸引能力，增大避雷线保护范围。②可控放电避雷针，利用雷电特点，通过巧妙结构设计引发上行雷闪放电，从而达到中和雷云电荷，达到保护线路的目的。避雷针的引雷效果好，但也增加了被雷击的机会，近年来随着科技的发展已推出避雷针与波阻式防雷设备相结合的新型综合防雷设备，简称避雷波阻器，避雷波阻器安装在塔顶，首先是通过低通滤波，使雷电冲击发生色散，冲击延时、冲击陡度（di/dt）降低，绝缘子等遭受的雷电流冲击的强度大为减小；其次是分担冲击过电压，减小绝缘子上的冲击电压，等效提高了线路的耐雷水平；加上并不与绝缘子等直接接触的优点，有效保护了输电线路及设备，是当前一种有效的区域防雷措施
根据本地区雷害特点、防雷经验及各措施特点，输电线路防雷措施应以科学选择线路路径、架设零（负）保护角或双避雷线、降低杆塔接地电阻为主要措施，防雷效果不理想时可采用架设耦合地线、提升输电线路绝缘水平等辅助措施来提升整体线路防雷水平，当需要提升局部防雷水平可应用装设线路避雷器、装设各种类型的避雷针等措施；以此外还有装设自动合成闸，输电线路差异化防雷等辅助措施，能减轻雷害对输电线路的破坏，可依据线路情况结合其他措施进行综合应用。
3 结束语
雷电是很复杂的自然现象，造成线路跳闸的原因也是多方面的，采用单一措施未必能奏效，这就需要我们加强分析、研究，因地制宜，综合多种措施，齐防共治才能产生较好的效果。如何防治雷害一直是电力企业需要关注和解决的难题，这就需要我们不断努力探索和研究，不断积累防雷经验，推陈出新，以更完善的措施进行雷害防治，以保障电网安全运行，可靠供电。
参考文献：
[1]李鑫，高压输电线路综合防雷措施的研究与应用[D]，华北电力大学，2014年。
[2]刘源，浅析输电线路有效防雷措施，《现代企业教育》，2011（22）：144-145。
论文作者:李胜华,刘峰,袁莉,陆兵
论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期
论文发表时间:2017/1/19
标签：线路论文; 雷害论文; 防雷论文; 避雷线论文; 绝缘子论文; 雷电论文; 杆塔论文; 《电力设备》2016年第23期论文;