摘要：电力输电线路的正常运行，其所提供的电力才更加稳定，更加安全可靠 ，而雷击是影响电力输电线路正常运行的一大因素，因此，电力输电线路做好防雷措施是非常重要的。本文就电力输电线路防雷问题进行分析，绍了雷击对输电线路的危害，探讨了电力输电线路的防雷措施，以期为相关研究提供参考。
关键词：防雷措施；输电线路；电力
1.雷击对电力输电线路的的危害
（1）对电力设施的安全性形成威胁。如果是直击雷直接击中主网高压输电线路，则线路本身遭受过电压的影响，这时候产生的电流就沿着线路迅速入侵，对相关的建筑设施造成危害。另外一种比较常见的情况是出现雷击时，高压输电线路上则立马感应到几千伏的电压，最后击坏与线路相连的电气设备，最后带来的破坏也是巨大的。
（2）大量电流和电压经过供电线路入侵。高压输电线路如果被雷电击中之后，产生的过多的电压和电流就经过变压器的耦合，分配到低压线路上去，大多数的电源线路并没有安装一定的过电压防护装置，这些因雷电而产生的过电压就会进一步沿着线路侵入到低压电气设备中来，还有一些低压线路则是被直击雷直接击中而产生一些危险性后果，还有一些是受到直击雷附近闪雷的影响感应到一些过电压。变电站中的大部分电子信息设备受到雷电危害的原因是信号线路的铺设问题，或者是管道和构件的布置不当，则会导致整体的线路形成一个开口的导电环，所以地面的电磁场同样在导电环中感受到强烈的过电压[1]。
2.输电线路防雷措施的原则
架空输电线路雷害事故的形成通常要经历这样四个阶段：输电线路受到雷电过电压的作用：输电线路发生闪络；输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压；线路跳闸，供电中断。针对雷害事故形成的四个阶段，现代输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，其一，防直击，就是使输电线路不受直击雷；其二，防闪络，就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络；其三，防建弧，就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧；其四，防停电，就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。
3.电力输电线路防雷措施
（1）运行管理。加强对防雷设备、设施的定期巡视。架空输电线路的防雷设备大多都位于野外，经常遭受外力破坏，这其中有人为（如盗窃）的因素也有自然的因素。因此，只有加强对防雷设备的巡视检查，及时掌握其运行状态，才能使防雷设备真正地达到防雷的效果。此外，还要定期对防雷设备、设施进行测试。结合线路工作，每年至少记录一次线路避雷器记数的动作情况。线路避雷器运行2—3年应停电检查一次。线路避雷器运行5年应停电进行直流1mA参考电压及75%参考电压下泄漏电流试验，检查避雷器本体是否有劣化现象。
（2）要不断提高主网高压输电线路的绝缘效。采用先进的绝缘方式或者是施工方式，并且使用绝缘性能比较高的材料。在一些跨越性非常大的高杆塔区域，受到雷击的几率就会越大，这时候塔高的等值电感就会不断增加，同时塔顶的电位也会增高，感应过电压同时也会不断增高；绕击的最大雷电流的幅值不断增强，绕击率也在不断增高，所有的因素都加大了主网高压输电线路的雷击跳闸机会。为了减少这些机会的出现，可以通过在高杆塔上增加绝缘子串片数的方式，或者通过增加大跨越幅度的导、地线之间的距离的方式，来不断提高线路的绝缘程度。
（3）装设消雷器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆消雷器是一种新型的直击雷防护装置，在国内已有十余年的应用历史，目前架空输电线路上装设的消雷器已有上千套，运行情况良好。虽然对消雷器的机理和理论还存在怀疑和争论，但它确实能消除或减少雷击的事实已被越来越多的人承认与接受。消雷器对接地电阻的要求不严，其保护范围也远比避雷针大。在实际装设时，应认真解决好有关的各个环节中的问题。
（4）要做好避雷线的架设工作。这是非常基础的防雷电的措施，应用在高压和超高压的输电线路上是最为适宜的，根本目的是避免雷电对输电线路的直接袭击，同时架设避雷线还可以对雷电流起到有效的分流作用，这样就可以充分降低流进杆塔的雷电流的强度，防止危害性事故的发生。使用避雷线也可以有效降低塔顶的电位，对导线的雷电影响起到一定的屏蔽作用。
在很多情况下需要加强避雷线对主网高压输电线路的屏蔽效果，降低绕击率，通常会将保护角设置在20~30°之间。在架设的时候可以提前应用屏蔽角公式计算校验杆塔有效保护角，以便设计时，针对保护角偏大的情况，采取相应措施减少雷电绕击概率。为了提高避雷线的引流效果可以在每一个杆塔架设的地方设置导线接地装置[2]。
（5）要使用良好的屏蔽手段。提高屏蔽方法包括在导线的下方设立藕合地线，横担与避雷线间架设地线，起到一定的辅助作用，还可以在塔顶安装单根的避雷针和多针系统，横担上安装负角保护针以及预放电捧等措施。通过这些方式的实施，可以有效增强主网高压输电线路的防雷效果，需要注意的是要综合各种因素来考虑，既有技术方面的，也有经济方面的，争取做到经济效益与社会效益的统一。采用藕合地线的方式可以有效提升大藕合系数的实际使用效果，同时使用藕合地线也能够增强对下导线的屏蔽效果，也就等于减小了导线对地高度，同时也降低了杆塔的对地高度。
（6）输电线路安装避雷针。安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施。但是在实际应用中却存在以下问题：一是由于避雷针而导致雷击概率增大；二是保护范围小。国内外不少防雷专家，对避雷针能向被保护物有多大的保护距离做了系统的研究，得出的结论是：“对一根垂直避雷针无法获得十分肯定的保护区域。”从避雷针因侧击雷、绕击雷造成事故的实例来分析，其保护范围是不十分肯定的。由于避雷针的引雷作用，所以雷击次数就会提高，当雷电被吸引到针上，在强大的雷电流沿针而流入大地的过程中，雷电流周围形成的磁场会产生截应过电压，它与雷电流的大小及变化速度成正比，与雷击的距离成反比。而被保护物的自然屏蔽装置对电磁感应或电磁干扰的屏蔽作用，不能达到有效屏蔽，使被保护区内的弱电设备因感应过电压而损坏。
（7）要减小杆塔接地电阻。以保证线路在遭受雷击的时候不会导致太过严重的损失，同时还可以减小高压输电线路受到雷击时发生的跳闸率。有一些区域的土壤电阻率非常低，可以充分发挥铁塔、钢筋混凝土杆等的自然接地电阻作用，选择拥有比较好的地质条件的区域埋深及加长水平射线，这样也可以减小冲击接地电阻。需要注意的是在实际的运行过程中要不断完善地阻接地线的程度与处理方式，及时对所发生的问题进行补救。
4.结语
电力输电线路正常运行过程中，雷电是影响其安全运行的重要因素之一，会对电力设备造成破坏，因此，需要对输电线路进行防雷保护，避免输电线路遭受雷电侵袭。不同区域所面临的雷电问题有一定的不同，在防雷时需要结合实际情况，选择合理的防雷方法，让电力输电线路免受雷电影响。
参考文献
[1]谷山强,陈家宏,陈维江,李晓岚,童雪芳,张瑞.输电线路防雷性能时空差异化评估方法[J].高电压技术,2009,02:294-298.
[2]陈家宏,吕军,钱之银,刘亚新,谷山强.输电线路差异化防雷技术与策略[J].高电压技术,2009,12:2891-2902.
论文作者:陈秋桐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：线路论文; 防雷论文; 过电压论文; 雷电论文; 避雷针论文; 避雷线论文; 杆塔论文; 《电力设备》2019年第21期论文;