线路避雷器防雷技术研究与实践

陈晓林　龙敬朝

摘 要：在电力输送系统中架空输电线是重要的组成部分，因为是暴露在自然环境中长期处于室外，特别容易受到外来的破坏和影响，尤其是一旦遭到雷击，很可能容易造成特别大的人员伤亡和损失，所以要有线路避雷的一定措施。常规避雷和特殊避雷技术都是我们要研究的，本文将阐述分析其他输电线路防雷技术，线路避雷器防雷技术的发展历程。

关键词：线路避雷；加强避雷措施；防雷技术

在输电线路雷害事故的形成中基本上有四种连续的过程发生：开始是输电的线路遭到了雷電的闪击，然后是在电压的作用下产生了闪络的现象，紧接着是输电线会从闪络中转变成为稳定的工频电压，最后线路会随之跳闸，供电系统也会随着被终断了。这就是输电线路遭遇雷害事故的正常过程，想要避免也是有方法的，从如下方面着手：

一、常规防雷技术

最常规的防雷技术是架设避雷线及安装避雷针。

1）架设避雷线。在防止输电线路发生雷击灾害事故中，架设避雷线是最常用的途径。它最重要的目的在于防止雷电直击导线，同时还有一些特别的作用。例如：首先是可以在一定的程度上进行分流，减少雷击电流，降低输电线上的电位；其次是会产生耦合作用从而降低线路绝缘子的电压；还有就是避雷线对于导线能够产生一定的屏蔽作用，可以用来降低感应电压。避雷线避雷方式常常适用于线路电压较高的线路，不仅避雷效果好，而且一定程度上降低了成本，性价比很高。2）安装防雷针。避雷针是最普遍的避雷方式的一种，通过安装避雷针，在有雷击发生的时候，避雷针会迅速吸引雷电，巨大的雷电流会沿着避雷针的方向而导入大地，从而很好的避免了雷击线路。随着雷电通过避雷针导入地下的过程中，磁场因雷电流的强大而在周围形成。而普通的屏蔽装置因为对于强大的电磁效应的屏蔽作用不能达到屏蔽效果，总是容易使保护区的弱电设备由此造成损坏。

二、非常规防雷技术

加强线路绝缘、采用不平衡方式以及装设消雷器等方式都是非常规防雷技术中的一种，具体分析如下。1）线路绝缘的加强。加强线路绝缘通常更适用于输电线路中大跨越高杆塔的装置。而高杆塔装置遭受雷击的概率是非常大的，当高杆塔受到雷击后，塔顶点的电位会马上变高，从而产生强大的感应电压。通过在高杆塔上加设一些绝缘子串，往往能够增大导线与地线间的距离，以便能够加强线路的绝缘，起到更佳的避雷的效果。2）采用不平衡方式。双回路的绝缘子的串数产生的差异是不平衡绝缘的原理，通常针对同杆上架设的双回路线，使其一旦遭受到雷击后，通常绝缘子线路少的会先产生闪络，而闪络后的导线就和地线一样了，对于另一个回路的耦合作用加强了，这使整个线路的抗雷水平得到提升，路线并不会马上发生闪络，另一条路线仍然能够持续供电。3）装设消雷器。消雷器是一种利用金属针状电极的尖端放电原理，使雷云电荷被中和，从而不致发生雷击现象的有效的防雷设备。可以针对一些不同类型的线路，结合当地的自然环境和条件，以及线路自身的一些因素进行参考，会有特定的消雷器适合特定的线路。目前根据不同类型的输电线随之产生了成百上千种消雷器，因此不同类型的消雷器有着不同的效果。

三、其它输电线路防雷技术

（一）差绝方式处理

差绝缘的方式通常针对中性地点不接地或经小弧线的接地的系统，它的原理在于针对一个有三项绝缘的装置，因为三项绝缘是有差异存在的，在遇到雷击的时候可以通过对下面两项和最上面一项分别增加一片绝缘子，雷击后，往往较弱的部分最先被击穿，雷电随之导入大地，从而避免了闪络，另外两项依旧能够正常输电。

（二）预防电棒与负角保护针

预防电棒可以有效减小导线和地线间的距离，提高耦合系数，通过改善电压的分布从而达到防雷效果。负角保护针可以看作是另一种避雷针，但它往往被安装在导线的外侧，其工作原理和普通避雷针大致相同，目的都是在于改善整个设备的屏蔽效果，降低雷击的发生率。线路避雷的发展是随着输电线路类型及结构的发展而推进的，同时根据雷电活动的复杂性和分散性等特点而逐渐发展改变的。防雷技术发展初期，由于对其原理成因的了解还在探索之中，因此防雷技术相应也颇为简单直接一些，最早人们通过架设避雷线和安装避雷针来防止雷击。避雷线的原理可以有效防止雷电直击导线，同时可以一定程度分流，从而达到避雷的效果。避雷针的原理是可以有效的将雷击吸引到针上，雷电随着防雷针而流入大地，从而避免了对于线路的雷击。这是最原始的防雷技术，随后发展起来的防雷技术基本也以这两点为奠基与参照。近年来由于雷击事故而导致的输电线故障屡见发生，这对线路的正常输电造成很大障碍，也为人们的生活和工作带来不便。雷击是一种难以避免的自然现象，是难以消除的，因此，采取有效的防雷技术及措施是很有必要的。随着防雷技术的不断发展，最早期的避雷线和避雷针已经不能满足复杂线路的防雷要求，因此随之产生了越来越多相对更为复杂、更为灵活也更为有效的防雷技术，它们能很好的针对特定的输电线路的构造，满足它们的防雷需求，从而保障了输电线路的正常工作。对于输电线路的防雷技术有待进一步完善，设计更合理、安装更便捷，这样才能更好的为输电线路的正常工作提供保障。

四、结语

随着输电线路的结构越来越复杂，对于雷击的原理探究越来越深入，线路避雷的防雷技术也越来越多样与复杂。除了常规的避雷线和避雷针的防雷技术外，非常规防雷技术还有加强线路绝缘、采用不平衡方式、装设消雷器等多种方式，它们都是针对线路特有的性质以及所在的特定的环境随之应运而生的防雷技术，能够对特定的线路达到预期的防雷效果。此外还有采用差绝方式、预放电棒与负角保护针等防雷技术，这些方式使用范围相对较窄，但通常能很好的对于特定的线路起到有效防雷效果。防雷技术还在不断发展的过程中，基于最早期的避雷线和避雷针背后的防雷原理，越来越多更灵活更有针对性的防雷技术在不断产生着，它们都能很好的防止线路受到雷击，维护着线路的正常输电过程。

参考文献：

[1] 孔繁钦，徐鹏.雷电侵入波对变电站设备的影响及防范措施[J].华中电力，2011年06期.

[2] 宫杰，输电线路防雷研究与设计[D].北京：华北电力大学， 2008年.

[3] 李景禄，关于中压电网防雷保护现状的分析与探讨[J].电瓷避雷器，2007年04期.

[4] 杜澍春，高压输电线路防雷保护的若干问题[J].电力设备， 2011年01期.