高压输电线路防雷措施改进研究

王春锁

【摘要】随着我国经济与科技水平不断的提高，我国人民对电力的需求也在提高，因此维护高压电线路的安全成为了电力行业发展的关键。本文简单介绍了高压输电线路防雷的重要意义，并总结了现在主要的防雷措施以及对未来防雷技术进行了展望。

【关键词】高压输电线；防雷措施；改进

1高压输电线路防雷的重要意义

高压输电线路是电力系统运行的主动脉，起着连接用户与变电站的作用，高压输电线路的运行状态对于供电可靠性与安全性有着直接的影响。一般情况下，高压输电线路都架设在空旷的野外区域，有着纵横交错、走线长的特征，因此，在遇到雷雨天气后，高压输电线路很容易遭到雷击的影响，一旦发生雷击，高压输电线路就会出现保护跳闸，这就会影响整个电力系统的安全运行。

此外，雷击电流也会通过输电线路破坏到供电设备，这就会给电力企业带来巨大的损失，在电力系统之中，高压输电线路对于绝缘性的要求是最高的，第二就是变电所，如果缺乏完善的保护，供电系统运行的可靠性就会遭受到不良的影响。因此，对高压输电线路进行防雷保护不但能够防止线路受到破壞，也会提升系统运行的安全性，降低雷击对于供电系统的危害，因此，做好高压输电线路的防雷保护工作有着重大的现实意义。

2雷击问题

雷雨天气不可避免，因此高压线路经常会遭受雷击，大致可分为三种情况：首先是雷电直接作用于线路导线；其次是雷电绕过电路导线后又反击到电路导线上；最后是雷电作用于线路附近，但在输电线上产生感应过电压。但无论哪种情况，都会产生雷电进行波，它会使导线上产生大量电荷，破坏电路。雷击过后有可能引起线路绝缘子闪烙，从而引起跳闸，甚至引起绝缘子击穿、断线等事故。

3输电线防雷影响因素

3.1杆塔高度

随着杆塔的增高，绕击数也会增加，地面屏蔽减弱，从而使绕击区增大，这样更多的雷就容易击中输电线。所以从减小绕击区的角度来讲，我们应该降低杆塔高度。

3.2地形的影响

雷电事故发生与地形因素也有很大关系，山区线路绕击率更高，因此也更容易发生雷击事故。

3.3接地电阻

接地电阻实际上是电流由大地某一点流向另一点的电阻值，接地电阻的高低会直接影响防雷的效果和整个系统防雷的作用。

3.4波阻抗与线路绝缘水平

绕击数与波阻抗以及线路绝缘水平也有很大的关系。

4目前的防雷措施

随着电力行业的发展，目前已经开发了很多防雷击技术，主要有：减小线路保护角；降低杆塔接地电阻；提高线路绝缘水平；加装保护间隙；架设耦合地线；架设旁路地线；安装避雷针等措施。

4.1减小线路保护角

绕击率与线路保护角成线性关系，因此，减小线路保护角有利于减小绕击率。而且减小线路保护角也可以减小跳闸率。该措施缺点是对于已经建成的线路，若果采取这种措施将付出高昂的代价。而且对于山区由于杆塔塔头的限制，我们也不可能大幅度减小线路保护角。

4.2降低杆塔接地电阻

因为雷击塔顶电位和杆塔接地电阻息息相关，所以我们可以通过降低杆塔接地电阻，从而降低雷击塔顶电位，从而提高线路的耐雷水平。我们可以通过水平外延接地体；深埋式接地极；填充低阻物质；加装导电接地模块等措施来降低杆塔接地电阻。因此降低杆塔电阻值也是防雷的有效措施。

4.3加强线路绝缘水平

要提高线路的耐雷水平，我们就必须要大大增加绝缘子的放电电压。而加强线路的绝缘水平就可以增加线路的放电电压。因此加强线路绝缘水平也是高压输电线路经常运用的防雷措施。

4.4加装保护间隙

保护间隙可以保护绝缘子不受损坏，它主要是通过电弧闪络来保护绝缘子，从而防止雷击事故的发生。由于保护间隙制作比较简单，制作成本也比较低廉，保护间隙基本在每个雷电保护器上都有运用。

4.5架设耦合电线

增大避雷线与输电线之间的耦合系数可以减少绝缘子电压的反击和感应电压的分量，从而减少雷电事故，而架设耦合线可以增大避雷线与输电线之间的耦合系数；我们可以通过降低绝缘子承受的电压，从而提高线路耐雷水平，而架设耦合电线可以增大分流雷击塔顶时向相邻杆塔的破坏作用，同时耦合电线也有一些其他限制：架设时需要检验杆塔强度，以及耦合地线和输电线的距离；而且架设耦合电线施工比较困难、受严格地形条件限制；同时还会增加线路损耗；而且造价成本也比较高。

4.6架设旁路地线

架设旁路地线的雷击防护原理是架设旁路地线可以增强对输电线的屏蔽作用，从而减少雷击事故的发生。但缺点是架设旁路地线还需要另外架设杆塔和输电线，经济成本较高。

5未来防雷措施

目前我们国家很多高压线路还在采用传统的防雷措施，但随着经济的发展和居民生活水平的提高，人们对电力行业提出了更高的要求。因此，我们不能一直拘泥于传统的防雷措施，要勇于创新，采用最新的科技成果，研发出新的、更有效和成本更低的防雷措施。

5.1线路避雷器防雷保护技术

通过这几年的研究以及工程实践，线路避雷器防雷保护技术都对雷击避雷线或塔顶以及雷绕击都有很好的防护作用；而且线路避雷器防雷保护技术不受地形的影响，对于雷电活动强烈或土壤电阻率高的地区都有很好的保护作用。因此，在未来防雷技术中，线路避雷器保护技术必将大规模运用。

5.2半导体消雷技术

半导体消雷技术主要有三大功效：①能百分百地由地表向上发展的雷电，从而达到全能消雷的目的；②中和电流；③减弱电流。由于半导体消雷技术这三大功效及明显的消雷作用，未来半导体消雷技术必将被大幅运用。

5.3同塔双回线路差绝缘的防雷技术

国外从20世纪60年代开始就开始研究同塔双回线路采用差绝缘的防雷技术，虽然也走了一些弯路，但还是取得了不错的成绩。我们国家要借鉴国外的经验吸取国外的优点使同塔双回线路采用差绝缘的防雷技术在未来防雷任务中发挥巨大作用。

5.4可控放电避雷技术

可控放电避雷技术对高电压防雷具有很大作用，因此未来高压输电线防雷技术将会大量运用可控放电避雷技术。可控放电避雷技术具有较大的防雷保护角，而且有很强的引雷能力，相比于传统防雷技术具有较大的优势。另外可控放电避雷技术放电避雷针的陡度低，主放电电流幅值小，因此能大幅避免跳闸的发生。

6.结语

随着我国经济的发展，国家大力进行基础设施建设，我们国家的电力行业处于世界较为先进的水平。但随着人民生活水平的提高，人们对于电力行业提出了更高的要求。因此，我们还要在高压线路保护、防雷、避雷等方面做大量的工作。本文通过对雷击问题进行简要分析，然后对传统防雷技术进行介绍，最后对未来防雷技术进行展望。我们要总结以往的经验，借鉴国外的成果，采用最新的技术，使我国高压输电线路防雷技术踏上新的台阶。

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