針對(duì)高壓輸電線路來(lái)說(shuō)，其分布范圍廣泛，高壓輸電線路不僅搭出了一座連接變電站、重要用戶(hù)之間的橋梁之外，也是電力系統(tǒng)最核心的主動(dòng)脈，供電的可靠性直接受到了高壓輸電線路運(yùn)行是否安全的影響。所以，在電網(wǎng)當(dāng)中，輸電線路占據(jù)了不可替代的地位，也只有實(shí)現(xiàn)了輸電線路的安全運(yùn)行，才能夠達(dá)到強(qiáng)電強(qiáng)網(wǎng)。

對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，架空輸電線路的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)都會(huì)產(chǎn)生影響。一般來(lái)說(shuō)，都是在在曠野安置架空輸電線路，其分布縱橫交錯(cuò)，并且沿線較長(zhǎng)。因此，輸電線路就極易受到雷電災(zāi)害的襲擊。

一旦輸電線路受到了雷電襲擊，就會(huì)出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，這樣不僅會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常供電產(chǎn)生影響，從而增大開(kāi)關(guān)設(shè)備以及線路的維護(hù)量，而且還可能導(dǎo)致周邊變電所電氣設(shè)備受到雷電流的影響，從而出現(xiàn)不同程度的損失。

一般來(lái)說(shuō)，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，絕緣性能最強(qiáng)的就是線路，其次是變電所，而發(fā)電機(jī)的絕緣性是最弱的。因此，一旦無(wú)法周全的保護(hù)電場(chǎng)設(shè)備和變電所，就會(huì)影響到正常的供電，這樣供電企業(yè)也會(huì)面臨較大經(jīng)濟(jì)損失。

做好輸電線路的防雷措施，能夠進(jìn)一步減少雷擊事故的發(fā)展，能夠在一定程度上避免經(jīng)濟(jì)損失。所以，做好高壓輸電線路的防雷不僅能夠確保線路供電可靠性 ，對(duì)于變電所以及電廠運(yùn)行也起到了間接保護(hù)的作用。

1 高壓輸電線路遭受雷擊可能存在的隱患

1）絕緣子的使用

絕緣子在輸電線路之上的使用主要是鋼化玻璃、陶瓷以及棒式合成的絕緣子。在架空線路當(dāng)中，絕緣子主要是防止電流回地、支撐導(dǎo)線的作用，這是絕緣子必須滿(mǎn)足的兩個(gè)條件，并且不能夠因?yàn)殡娯?fù)荷條件或者是環(huán)境的變化來(lái)影響到各種機(jī)電應(yīng)力，否則就會(huì)讓絕緣子失去作用，這對(duì)整條輸電線路的運(yùn)行以及使用壽命都會(huì)產(chǎn)生影響。

在線路運(yùn)行的時(shí)候，懸式瓷絕緣子就會(huì)有零值絕緣子出現(xiàn)，在過(guò)電壓當(dāng)中，這串絕緣子就成為了薄弱之處，也容易存在閃絡(luò)擊穿的現(xiàn)象發(fā)生；在受到雷電過(guò)電壓情況之后，鋼化玻璃絕緣子就會(huì)有掉串或者是裸串的現(xiàn)象出現(xiàn)；在運(yùn)行過(guò)程中使用合成絕緣子，可能會(huì)受到機(jī)械的作用，從而出現(xiàn)掉串現(xiàn)象，另外，也容易出現(xiàn)留下絕緣老化的安全隱患。因此，在電力工作者未來(lái)的研究當(dāng)中，絕緣子是否合理使用就成為關(guān)鍵。

2）桿塔存在的隱患

在架空輸電線路中，桿塔主要是用于輸電線的支撐，一般來(lái)說(shuō)，桿塔是由鋼筋混凝土或者是鋼材制成的。由于長(zhǎng)時(shí)間之后，鋼筋混凝土桿會(huì)受到風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)象，也可能出現(xiàn)裂縫，一旦受到雷電襲擊，閃電在瞬間通過(guò)了桿塔之內(nèi)，就會(huì)讓鋼筋過(guò)熱，從而導(dǎo)致水泥桿出現(xiàn)爆裂或者是在雷電通過(guò)拉線之時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度降低、拉線發(fā)熱的現(xiàn)象，這樣也會(huì)出現(xiàn)倒桿等事故。

3）避雷線防雷存在的局限性

避雷線也可以稱(chēng)之為架空地線，主要是在線路的防雷當(dāng)中使用。當(dāng)輸電線路受到雷擊時(shí)，在導(dǎo)線上面就會(huì)有強(qiáng)大的過(guò)電壓產(chǎn)生，而避雷線就能夠?qū)?dǎo)線遮蔽，盡可能地承擔(dān)雷電，并且通過(guò)桿塔的金屬部分將大部分的電流通過(guò)桿塔傳入大地。

另外，避雷線防雷效果的優(yōu)劣與保護(hù)角有著直接的關(guān)系。為了避免線路受到雷電的直接攻擊，在高壓輸電線路上都會(huì)有避雷線架設(shè)。但是對(duì)于導(dǎo)線的防護(hù)，避雷線并非百分之百有效，因此，我們還是要避免繞擊導(dǎo)線的可能性出現(xiàn)。

4）接地裝置的問(wèn)題

接地裝置主要指的是接地電極與埋設(shè)在地下的接地網(wǎng)連接在一起的設(shè)備。在接地裝置中主要存在兩種問(wèn)題：其一，由于地網(wǎng)的腐蝕，最主要的是因?yàn)殡娀瘜W(xué)的腐蝕，這是和桿塔的土壤的具體結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系的；其二，接地體施工質(zhì)量也會(huì)有影響，接地裝置電阻也會(huì)受到接地線敷設(shè)長(zhǎng)度、埋深等方面影響。

2 常用的高壓輸電線路防雷措施

雷電現(xiàn)象是大自然中不可避免的災(zāi)害，如何減少雷電對(duì)高壓輸電線路的危害，就成為我們研究的關(guān)鍵之處。一般來(lái)說(shuō)，在防雷措施的研究上，我們都需要遵循：線路重要性、線路路經(jīng)區(qū)域雷電活動(dòng)的強(qiáng)弱等方面條件。此外，對(duì)于當(dāng)?shù)匾郧熬€路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的借鑒，各個(gè)方面的比較，也是保護(hù)措施確定的有效方式。

1）線路走向的合理選擇

雖然說(shuō)大自然很“調(diào)皮”，我們無(wú)法發(fā)現(xiàn)他的規(guī)律，但是通過(guò)各個(gè)地區(qū)地形的研究以及多年來(lái)從事研究的經(jīng)驗(yàn)也能夠?qū)⒔?jīng)常遭受雷電襲擊的區(qū)域劃分出來(lái)。一般來(lái)說(shuō)，我們稱(chēng)這一些區(qū)域?yàn)橐准獏^(qū)。

所以，在高壓輸電線路的架設(shè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)盡可能地避免經(jīng)過(guò)這些區(qū)域，如果無(wú)法避免，必須要經(jīng)過(guò)該區(qū)域，也需要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，將該區(qū)域看成為防雷的重點(diǎn)保護(hù)區(qū)，從而來(lái)減少雷電對(duì)輸電線路的影響。

2）避雷線的架設(shè)

在輸電線路的防雷保護(hù)中，避雷線架設(shè)是最有效也是最基本的措施。避雷線主要是防止雷電直接擊打到導(dǎo)線，并且也擁有其他方面作用：其一，分流，主要是為了將流經(jīng)桿塔的雷電流減小，從而將塔頂?shù)碾娢唤档?；其二，通過(guò)耦合作用，也會(huì)使得線路絕緣子的電壓有所降低；其三，對(duì)于導(dǎo)線也起到了屏蔽作用，對(duì)于導(dǎo)線上過(guò)電壓的感應(yīng)也有所降低。

一般來(lái)說(shuō)，線路電壓越高，避雷線使用的效果也會(huì)更優(yōu)，并且在輸電線路的造價(jià)當(dāng)中，避雷線所花費(fèi)的比重也不高。另外，在高壓輸電線路當(dāng)中一般都會(huì)選擇雙避雷線假設(shè)的方式。

3）桿塔接地電阻降低

降低接地電阻是高壓輸電線路防雷的另一個(gè)有效的防范措施。隨著桿塔接地電阻的增加，高壓輸電線路的耐雷就會(huì)隨之降低，隨著電壓等級(jí)的升高，桿塔接地電阻作用降低也就越來(lái)的明顯。因此，連接桿塔的牢固以及在良好的底線接觸保護(hù)中就能夠讓雷擊產(chǎn)生的電流通過(guò)接地裝置順利地流入大地。

在接地電阻降低的措施當(dāng)中，還應(yīng)該全面的分析當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒌匦?、原本輸電線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等，從而選擇合理的措施。

第一，接地引下線、架空地線應(yīng)該牢固的連接，保證良好的接觸；第二，接地裝置施工質(zhì)量需要嚴(yán)格把關(guān)，確保接地電阻能夠符合最初的設(shè)計(jì)；此外，對(duì)于高電阻率的土壤，還可以使用降阻劑，這樣對(duì)接地電阻也能夠加以改善，如此才能夠與金屬接地體緊密的接觸在一起，從而才能夠保證電流流通面足夠大，能夠?qū)⒗纂婋娏餮杆俚囊氲酱蟮刂小?/p>

4）在線路當(dāng)中裝設(shè)避雷器

為了降低直擊雷對(duì)于線路的損害，我們也可以假設(shè)避雷線，但是我們卻無(wú)法將感應(yīng)過(guò)電壓以及雷電繞擊完全的消除掉，因此，我們就應(yīng)該考慮將避雷器安裝在容易遭受雷擊的線路桿塔之上，并且避雷器和接地線之間的連接也能夠?qū)㈦娏饕氪蟮?，這樣對(duì)過(guò)電壓也起到了限制作用，對(duì)于設(shè)備安全以及輸電線路都起到了保障作用。

5）將耦合地線架設(shè)在容易遭受雷擊的區(qū)域

將接地線添加在容易遭受雷擊區(qū)域或者是多發(fā)區(qū)域的導(dǎo)線下方，也能夠保障輸電線路的耐雷水平得到一定程度上的提高，這對(duì)雷擊跳閘率也有很好的控制作用。在架設(shè)耦合地線時(shí)，根據(jù)不同的架設(shè)線位置，也可以將其分成直掛式和側(cè)面兩種技術(shù)方式，前面一類(lèi)主要是在線路導(dǎo)線下方直接架設(shè)，后一類(lèi)這是在線路兩側(cè)平行的架設(shè)，這樣的方式對(duì)于地線的屏蔽作用增強(qiáng)也有保護(hù)作用。

耦合地線主要是分流和增大導(dǎo)線、地線之間耦合系數(shù)這兩個(gè)方面的作用。耦合系數(shù)的增加主要是為了將等值波阻抗減少，從而減小絕緣子之上的電壓，通過(guò)這樣的方式來(lái)提升防雷水平；分流主要是為了降低塔頂?shù)碾娢?。?dāng)雷電擊打塔頂?shù)臅r(shí)候，就會(huì)大大的減少輸電線路上的感應(yīng)電壓。

6）線路絕緣性能的提高

只有保證線路的絕緣性恩呢該，才能夠減少跳閘率，才能夠避免被雷擊擊中的次數(shù)。如果架設(shè)的區(qū)域位于高海拔，并且容易受到雷擊的區(qū)域，就需要強(qiáng)化線路絕緣子的檢查力度，如果絕緣子處于低值或者是零值，就應(yīng)該及時(shí)的更換；及時(shí)地檢查區(qū)域之內(nèi)的土壤情況，做好嚴(yán)密測(cè)量工作；在停電檢修線路的時(shí)候，也要做好絕緣子的防污處理。

此外，如果一般的防雷措施達(dá)不到防雷標(biāo)準(zhǔn)，也可以在其中采用不平衡絕緣的方式，這樣對(duì)于遭受雷擊的次數(shù)也可以有效的減少。

3 結(jié)論

近年來(lái),又有更多的防雷技術(shù)得到應(yīng)用，但是由于環(huán)境等方面的因素，實(shí)際效果也有很大的差異。氧化鋅避雷器經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐的證明，防雷效果明顯，裝設(shè)避雷器的桿塔絕緣子沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)雷擊損傷。

可控放避雷針、防繞擊側(cè)針的實(shí)際應(yīng)用效果并不明顯。還需進(jìn)一步加深研究。給絕緣子安裝并聯(lián)間隙是最新的防雷技術(shù)，初步應(yīng)用的效果不錯(cuò)。隨著今后不斷地完善，值得大面積推廣。

總之，在自然界，雷電是一種無(wú)法避免，也不可能避免的現(xiàn)象。高壓輸電線路必定會(huì)受到雷電的破壞，如何做好相應(yīng)的防雷措施，提升高壓輸電線路的保護(hù)率就成為關(guān)鍵所在。為了確保安全，相關(guān)的電力部門(mén)需要高度重視防雷工作，特別是雷電多發(fā)區(qū)域。

在防雷措施的選擇上，應(yīng)該根據(jù)線路的實(shí)際情況來(lái)選擇合理、科學(xué)的措施，才是保障高壓輸電線路安全運(yùn)行的重要措施。沒(méi)有最安全的安裝，只有最安全的防護(hù)，所以，作為電力行業(yè)防雷的相關(guān)人員，也應(yīng)該積極學(xué)習(xí)防雷措施，能夠應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的防雷事故。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“高壓輸電線路防雷措施分析及改進(jìn)方法”，作者為季寧、雒文博。