摘要：雷电是一种自然现象,无法避免。要减少雷击对高压配电线路的破坏,就必须做好相应的防雷措施。本文分析了高压配电线路雷击事故高发的原因，探讨了常用的防雷措施。
关键词：高压配电线路；防雷
一、高压配电线路雷击事故高发的原因分析
在对大量遭受雷击的高压配电线路进行分析后发现,导致雷击事故高发的原因主要有以下几个方面。
1、杆塔问题
很多高压配电线路遭雷击都是由于杆塔存在隐患而引起的。通常情况下,线路中的水泥杆基本都是利用混凝土内的钢筋进行接地,当雷击发生后,雷电流便会通过水泥杆内的钢筋,此时很容易引起水泥杆爆裂。这种情况常出现在有裂缝的水泥杆上。一旦杆塔损坏势必会给配电线路正常运行造成影响。
2、保护角问题
一般情况下,保护角过大对于防绕击非常不利。按照有关防雷规范规定220 kV及以上配电线路的避雷线保护角不得大于20°。但是很多高压配电线路在设计时,均未考虑这一问题,或是由于一些特殊原因造成保护角超限。这样一来势必会增大绕击的可能性,从而引发配电线路雷击事故。
3、接地装置问题
接地装置中最主要的问题是腐蚀和降阻。在对一些地区的地网进行开挖检查发现,接地引下线的腐蚀情况较为严重。同时一些使用导电混凝土或是降阻剂的接地装置较之未使用这些材料的腐蚀情况要重很多。
4、绝缘子选用不当
按照有关防雷规范的要求,在雷击高发的区域内不得采用合成绝缘子。这是因为合成绝缘子两端的均压环存在一定的空气间隙,这样一来会导致其抗雷击水平低于瓷绝缘子。然而,由于合成绝缘子的维护和检测相对比较容易,加之未充分考虑多雷区的问题,致使选型上出现失误,这为雷击事故的发生埋下了严重隐患。
二、雷击高压配电线路的危害性分析
配电线路作为区域电能的输送转换中心，其遭雷击的危害程度主要和4个因素有关，分别是：雷击线路后产生的雷电流强度；配电线路的绝缘子闪络放电；有无架空地线及地线的特性合理与否；杆塔接地电阻与线路是否相符。而此区域最常见的雷电危害则是雷电反击与雷电绕击。
1、雷电反击
雷电击中配电杆塔或避雷针后，雷电流会泄入大地，但在该过程中，因为杆塔的接地阻设计不合理，使得杆塔的接地电位值升高，然后在配电线路上产生高感应电压，最终引起线路发生反击过电压跳闸事故。
2、雷电绕击
安装了避雷针或避雷线的配电线路，能够有效防护直击雷，但雷电会绕击在配电线路上，避开了避雷措施，最终引起配电线路发生跳闸事故。经验证，雷电绕击的发生率与气象、配电线路杆塔的高度、避雷针或避雷线对导线的保护角等因素有关。其中，根据扩大配电线路保护角这个因素，则研发出了可控放电避雷针，能够有效避免雷电绕击的发生。
三、高压配电线路的防雷对策
1、对雷电参数进行分析
自从实施了配电智能巡检系统科技项目后，便可将GPS卫星定位应用于配电线路杆塔，然后在雷电定位系统录入雷电的相关数据。一旦出现雷电日，即可迅速查询到配电线路周边的雷电活动，并通过分析雷电参数，确定线路遭雷击的概率及等级，然后及时采取适当的防雷对策。
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2、进行避雷线的架设
高压线路防雷的基本方法则是架设避雷线。避雷线能够避免雷电对导线的直接雷击，防止了过电压事故的发生。架设避雷线后，雷电流会沿着避雷线再经接地引下线泄入大地，保证了线路的安全供电。因此，为了让高压线路免于雷击，电压数更高的线路都应该进行避雷线的架设。
3、安装线路避雷器
在雷电较多的地区，使用适当的线路避雷器能够有效防止雷害事故的发生，原因是：避雷器对绝缘子两端的电位差有限制作用，所以能防止反击事故的发生。经验证，在雷电发生频率较高的线路安装若干组线路避雷器，能够有效避免雷击跳闸事故的发生。如果担心雷电波会沿着线路侵入变电所或发电厂，可再安装一组线路避雷器在线路的终端。此外，线路避雷器的安装对接地有严格的要求，因为线路避雷器也是由接地装置将雷电流泄入大地，故对杆塔的接地电阻及接地引下线的要求都非常严格，且应尽可能选用不需维护的线路避雷器。
4、进行耦合地线的架设
耦合地线主要具有两方面的功效：①使雷击塔顶时流向相邻杆塔的雷电流增大了；②使导线和避雷间的耦合系数变大了。于导线下方进行耦合地线的架设，能起到分流与耦合的作用，促进线路耐雷水平的提高。对于高压配电线路，架设耦合地线还能使反击跳闸的次数及一相导线绕击后对另一相造成的反击跳闸机率大大减少。
5、对杆塔的接地电阻进行降低
当雷击杆塔时，塔顶电位会直接影响到杆塔的接地电阻，故为了防止反击事故的发生，通常会采用将杆塔接地电阻降低的方法。由于大部分接地电阻超标的杆塔均是处于山区或地势较为复杂的地段，故实现降阻有一定的难度。因此，必须结合杆塔所处区域的具体情况来设计杆塔的高度，采用可行的降阻方法。然而，在现实操作中，许多工程的都采用了不可行的降阻措施，如降低杆塔的接地电阻时，并未与该区域的地质结构相结合就随意采用打深井的方法来降阻。杆塔接地的主要是用来防雷，但属于高频电流的雷电流，有着强度很高的趋肤性，在地中流动时均是沿地表散流，深层土壤没有任何阻碍作用，所以，采用单纯的打深井方法是不可能实现降阻目标的，还应与处所的地势情况相结合，选择沿等高线做水平射线或其他方法来将杆塔的接地电阻降低。
6、选择消弧线圈连接中央式
在一些雷电活动较严重且接地电阻不易降低的地区，可将经消弧线圈接中央式应用于1电压数更低的，还可采用系统中性点不接地的方法，消弧线圈便能对大量的雷击单相闪络接地缺点进行消弧，便不会产生继续共频电流。即使雷击引起二相或三相闪络缺点，一相闪络也不会出现跳闸，而是充当了避雷线，使分流增加，并对未闪络相其耦协作用，降低了未闪络相绝缘的电压，使线路的耐雷水平得到了较大程度的提高。当前，我国的消弧线圈接中央式，能够有效降低雷击跳闸事故的发生率，运转效果非常好。
7、注重线路耐雷水平的提高，并重视线路绝缘的加强
线路运行单位应重视绝缘子的全程管理，不允许劣质绝缘子挂网运行。如果绝缘子已挂网运行，则要根据相关规定对其进行定期检测，发现不合格产品时要在第一时间更换，并分析、统计绝缘子的劣化率，保证线路绝与运行要求相符。对于一些雷击活动频繁的地区，可采取适当措施来促进线路耐雷水平的提高。
结语：
配电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率。在确定线路防雷的方式时，应综合考虑系统的运行方式，线路的电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率的高低等自然条件，参考当地原有线路的运行经验，根据技术经济比较的结果，采取科学合理的技术措施。
参考文献：
[1] 杜澍春.高压配电线路防雷保护的若干问题[J].电力设备,2001,2(1).
[2] 谭绍祖.对深圳地区配电线路防雷措施的探讨[J].广东配电与变电技术, 2003(3).
[3] 陈广平.配电线路防雷与接地初探[J].科技与企业,2012（9）
论文作者:郭毅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
标签：线路论文; 杆塔论文; 雷电论文; 避雷线论文; 防雷论文; 绝缘子论文; 高压论文; 《电力设备》2018年第32期论文;