关键词：雷电过电压；输电线路；分析
引言
近年来，伴随我国城市化进程的快速发展以及人们生活水平质量的不断提升，我国社会对于电能的需求量也越来越大，这就为我国的电力事业发展带来了巨大的上升空间。输电线路是电力工程中至关重要的部分，其运行稳定性直接影响着电能的正常输送，在输电线路运维过程中，雷击是一种较为常见且危害性较大的安全事故，输电线路遭受雷击会导致其线路短路，严重的还有可能引发火灾等问题。如何加强线路的防雷性能是保证输电线路安全稳定运行的前提。
1输电线路防雷措施的问题
1.1土壤的电阻率
由于目前很多的输电线路都是建设在偏远的山区，而且有比较大的线路跨度，因此环境比较复杂，根据相关规定，杆塔接地的电阻值都有一定的数据，不能超有相关的数据。如果突然电阻率比较高，想要降低电阻率的话，难度还是比较大的，及时在建设的过程中，有巨金的投入改善，但还不能达不到预期的效果。
1.2接地方式不合理
现阶段，随着输电线路避雷接地技术的不断发展，接地的方式也越来越多，但是由于设计人员对输电线建设地点情况的掌握不够全面、考虑不够周到以及部分设计人员专业技术水平不足，导致了在输电线路防雷接地设计上，接地方式的选择不合理，无法满足工作要求，使雷电电流不能可靠的导入大地中，造成杆塔顶电位升高，对线路进行反击，因此在输电线路的设计中可能会出现接地方式不合理的设计问题，降低了防雷接地设施的建设效果，使电力系统在运行过程中出现潜在的风险，不利于电力企业的稳定长远发展。
1.3避雷线存在的问题
就架空的地线而言，保护角的角度大小能够对架空地线产生巨大影响，如果保护角角度过大，则不利于提高架空地线的防绕性。根据实验发现，最佳的保护角角度大约为20°~25°，如果某架空地线的保护角角度大于这个范围，其就可能处于雷电高发区，但这并不符合高压输电线路架空地线保护角不得大于20°的防雷要求。如果只采用一根避雷线，雷击对输电线路的影响就会比双避雷线大，跳闸的概率也会进一步加大。除此之外，避雷线也极易遭受腐蚀，这会对雷电流的泄放能力造成重大影响。
2110kV输电线路防雷保护
2.1反击过电压
当雷击输电线路杆塔塔顶或接近塔顶的一段避雷线时，由于塔顶电位比导线电位高得多，会引起绝缘子串闪烁，可能发生反击，使得导线接地短路，引起线路跳闸，同时会在导线上形成高幅值的反击过电压行波向导线两侧传播，侵入变电所并危及电气设备安全。在雷击杆塔塔顶的先导放电阶段，会感应出束缚电荷，一般来看，先导放电速度并不快，若忽略工频工作电压，则导线、避雷线、杆塔都可看作零电位。在主放电阶段，先导通道中负电荷和正电荷迅速中和，形成由上到下的雷电冲击波，而沿杆塔向下及避雷线向两侧传播的为负雷电冲击波。
2.2建设避雷线
我国最多的防雷方式是对避雷线的搭建，搭建避雷线的原因有两种，首先就是对其的投入资金比较低，其次就是对防止雷击的效果也是比较明显的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆之所以避雷线为什么会有这么好的避雷效果，其只要的原因是利用了相导线，因为相导线能阻挡雷电的袭击，过后在运用架空的导线把阻挡下来的雷电导入到地下，从而达到了避免雷击的效果。避雷线搭建的地方是在机杆塔下，而且是和地面相互连接的，在每个空挡的距离处都有两根避雷线，从而形成一个闭合回路，在运用避雷线根据每一个小空隙的地方来与地下实现一个绝缘。这样不但可以对输电线路产生保护的作用免受电机的清洗，而且对整个输电线路中的绝缘体可以有效地避免受到损伤。此外，在雷电突然袭击的时候，设置的输电线路可以承受比普通电流的数千倍，而且还能对电流的起到导出以及控制的效果，从而使得供电的运行功率减小，给塔杆起到保护的作用。
2.3综合考虑特殊区域情况进行设计
在雷击故障频繁发生的特殊地区，设计人员需要进一步考虑当地的情况，来完善输电线路防雷接地设计。在设计中，设计人员可以通过在供电导线下设计一条耦合地线来分流和耦合避雷针与避雷线，间接的减少接地电阻，与此同时，在容易受到雷击的几个杆塔顶端设计防雷拉线，提高杆塔的抗雷击能力。除此之外，设计人员应当合理的设计线路避雷器，确保雷电电流能够被顺利的导入相应的导线中，从而进一步提升输电线路的抗雷击水平，保证输电线路的设计方案能够适应特殊区域的防雷需求，因此设计人员可以借助耦合线、防雷拉线、避雷器等设计方案来确保特殊区域条件下，维护电力系统的正常运行。
2.4绕击过电压及耐雷水平
我国110kV及以上线路一般都架设有避雷线保护，这对直击雷有很好的防护作用，但有时也可能发生避雷线屏蔽失效，尤其是地形复杂的特殊地段，雷绕过避雷线而击中导线，则产生雷绕击。由于避雷线的存在，使得线路的绕击事故概率较小，但是它会产生很大的冲击电压波，使线路绝缘子串闪络或侵入变电所危及电气设备，严重时甚至会造成线路跳闸。
2.5建立健全的检修维护机制
（1）相关部门要对输电线路的检修维护机制进行完善，明确线路检修工作内容和方法，并提升相关人员的专业技能和责任意识，同时，还要对各项规章制度的执行情况进行有效监管，以保证线路维护工作效率和质量的提升。（2）对线路检修工作要做好记录与总结，工作人员在对线路进行检修后要及时对线路情况进行记录，并建立线路维护检修的数据资源库，以便随时对线路运行与检修情况进行查询，为线路的检修维护工作提供必要的数据支持。（3）要通过规章制度的制定和执行，加强对输电线路检修维护工作的监督管理，监督管理人员要定期对线路运行情况及运维工作情况进行监察巡视，同时，线路检修部门也要加强对自身工作质量的监督和自检力度，从而使输电线路始终保持安全稳定的运行状态。
2.6雷击跳闸率
反击和绕击过电压的形成可能引起线路跳闸停电，但是否能发生这种情况，需有条件，首先雷电流超过线路的耐雷水平，绝缘子串会发生闪络，再有是冲击闪络后能否转化为稳定的工频电弧，若冲击闪络时间只有很短的几十微秒，线路断路器来不及跳闸。将冲击闪络转变为稳定工频电弧的概率作为衡量线路防雷性能的优劣，称为建弧率。
结语
输电线路的防雷保护，既要提高耐雷水平，又要降低雷击跳闸率，同时要满足经济性。依据多年实际运行经验，线路受雷击的概率不同，在选择时要避开易击区或加强保护，架设避雷线时最基本的措施，且线路电压越高效果越好。避雷线与杆塔接地电阻相配合，能起到大幅度的降压作用，尤其在电阻率小于300Ω·m的土壤中，降低电阻容易实现，投资也少。安装线路避雷器、装设自动重合闸装置等等都可降低事故率，应根据实际情况来考虑。
参考文献
[1]邱林.湖南省输电线路的防雷研究与设计[D].湖南大学，2010.
[2]宫杰.输电线路防雷研究与设计[D].华北电力大学（北京），2008.
[3]胡劲松.贝杰龙算法在墨江500kV变电站雷击过电压计算中的应用[D].四川大学，2005.
论文作者:岳旭 何坤
论文发表刊物:《中国电业》2020年1期
论文发表时间:2020/4/24
标签：线路论文; 避雷线论文; 过电压论文; 防雷论文; 杆塔论文; 雷电论文; 导线论文; 《中国电业》2020年1期论文;