高压架空线路的防雷保护

浅谈高压架空线路的防雷保护
摘要：随着社会的发展，我国电网的规模也在不断扩大。

雷电击打高压架空线路的现象也频频发生，因北提高高压架空线路的防雷保护也越来越重要。

本文首先分析了雷电对高压架空线路的危害，然后对高压架空线路的防雷保护的现状进行了研究，并分析了雷电活动频繁的位置，以此为基础提出了高压架空线路的防雷保护措施，以及防雷保护设施在技术上的完善，为我国的高压架空线路的防雷保护提供必要条件。

关键词：高压架空线路，防雷保护，措施
一、雷电对高压架空线路的危害
雷电所造成的破坏作用不仅仅作用于电力线路，对于建筑物、植物同样也具有破坏作用，其中雷电对于高压架空线路所造成的破坏最为严重，因为它不仅影响人民的日常生产生活，更有甚者还会造成人民的生命财产威胁。

当雷电击打到高压架空线路上或者落在附近的时候，在高压线的导线上会由于产生电磁感应而形成电压，我们都将它称之为大气过电压或者外过电压。

这种形式产生的电压相当于普通的高压线路的电压两倍以上，会破坏高压线路的绝缘部分，进而产生事故。

同时，当雷电击打在高压架空线路上时，雷电所形成的巨大电流会与电线上的电压形成较大的电位差，造成高压架空线路绝缘闪络。

但是，雷电对高压架空线路的击打不会对线路自身产生威胁，雷电所产生的电流量也会顺沿着导线而流到变电
站，所以，雷电所产生的电流最终都会集中在变电站，如果变电站没有采取适当的防雷措施，就会对变电站中的电路设备造成巨大的损坏。

二、高压架空线路防雷保护的现状与雷击形式
1、高压架空线路防雷保护的现状
目前，随着社会的发展，我国高空架空线路的防雷保护发展也取得了突出进展。

电对人们的生活有着重要的作用，但是如果遇到雷电天气，雷电对高压架空线路的正常送电有着严重影响，更为严重的会对人们的生活、生命造成威胁。

根据调查显示，自从高压架空线路的导线使用绝缘的导线至今，造成的雷电击毁高压架空线路的事故已经近百起。

不仅仅是在国内，在国外也是如此，根据国外的调查，雷电击毁送电线路的事故已经超过了95%。

在日本，雷电击毁高压线路事故在总配电网发生事故率已经接近百分之五十。

虽然，我国现在的电力部门不断的采取措施对高压架空线路进行保护，对线路防雷的措施进行研究，使得我国近年来发生的由于雷电而造成的送电线路跳闸事故的发生率已有所降低。

尽管如此，在我国的全部电网中，雷电击毁线路而引起的跳闸现象仍然时常发生，从这种现象就可以证明，我国在高压架空线路的防雷保护方面的工作还不够完善，需要继续不断的研究与深化。

2、高压架空线路雷击易发生地点
当我们对高压架空线路来进行设计时，首先要明确雷电造成高
压架空线路跳闸的原因。

通过对跳闸事故进行分析，我们知道造成高压架空线路被雷击的原因主要有四个：第一，高压架空线路绝缘子的百分之五十的向外排放电压；第二，缺少架空地线；第三，雷电的电流强度；第四，高压架空线路杆塔的接地电阻。

了解到原因后，就要根据实际情况而选择合适的防雷保护方式。

因此，如果要制定高压架空线路的防雷保护方案，就要对自然界中的雷电活动的自然规律进行了解，只有了解到雷电发生的原因，才能够对高压架空线路实施具有针对性的防雷保护措施。

以下几个方面是雷电活动频繁的地点或者位置。

第一，在地形较为复杂，如地理位置落差大，山地峡谷的风口位置是雷击发生较为频繁的地区。

在这类环境下，因为地理位置的凸显使得雷击的发生频率较高，雷电与地表之间发生的雷击频率在正常的雷电日中可以达到0.015次。

第二，在绝缘性质较为薄弱的耐张杆塔上也容易发生雷击。

现在，由于送电技术的发展使得高压架空线路电线杆塔上的绝缘配置得到了较大的提高，但是对于耐张杆来说，它的绝缘配置仍然较低，这就造成了电线杆所要承受的电流符合更大，最终导致耐张杆产生了薄弱环节。

第三，雷电在电阻率较高的高山或者土壤底线容易发生击打现象。

因为线路长时间的埋置在底下，土壤中的腐蚀性物质会使导体中具有效用的截面减少，进而降低了导体减缓雷击电流的能力，更
有甚者，导致接地导体发生断裂。

而且，不符合电力部门规定的接地电阻还会产生雷电反击的现象，使得绝缘闪络，我们还应该注意，累计产生跳闸现象的概率与节点电阻的变化成正比。

第四，在避雷线保护角较大的电线杆塔的地方也容易发生雷击现象，而所谓的雷电保护角，就是指在避雷线路和周边的导线之间的连线与经过避雷线的垂直于地面的线路之间的夹角，它的作用主要在于降低导线能够被雷电击中的可能性，但是经过实践观察，雷电保护角在对导线进行保护的过程中，它所发挥出的作用被减弱，而且还引发了其他状况的发生，如绝缘子串被破坏，导线发生绕击现象。

三、高压架空线路的防雷保护
1、高压架空线路防雷保护措施
迄今为止，高空架空线路所使用的防雷措施仍然是传统的，也就是提高高压架空线路的生产技术，进而提高耐雷的能力水平，降低由于雷击而产生的跳闸率，传统的防雷措施也成为阻塞型的防雷思想。

但是，在通常的状况下，雷电击打所形成事故的原因都是因为雷电对高压输电线路击打的过程中形成了闪络现象，使得提供的减压转变为稳定的电压，导致线路跳闸，最终断点，通过对雷电产生跳闸的现象分析，我们可以了解到，如果要对高压架空线路进行有效的防雷保护，就要从以下几点入手：
第一，防止高压架空线路遭受雷电直击。

也就是说，将高压输
电线路对雷电的忍耐度提高，当雷电再次击打在高压输电线路上的时候，能够沿着输电线路流动，进而保证避雷线能够正常的运作。

第二，防止雷电击打高压架空线路出现闪络现象。

防止闪络，可以通过两种方式，即提高高压输电线路的绝缘度或者降低电线杆塔的接地电阻，这两种方式的实施可以用来防止闪络现象的发生。

在雷电活动率较高的地区，当雷电击打在高压架空线路上时，由于电线杆塔的高度较高会产生很大的电压感应，就会增加绕击的可能性，然而，通过增加输电线路的绝缘子的数量，就可以增加导线与避雷装置之间的距离，起到绝缘的效果。

同时，如果运用平衡式的绝缘措施，还可以避免双回输电线路遇到雷电时一起发生跳闸，保证供电的稳定性。

但是，虽然增加输电线路绝缘度能够有效的提高高压架空线路的防雷保护，但是这种方法却需要耗费大量的资金，而且适用地区也有一定的限制性，如具有高电阻率土壤的高山地区就不适合，对于不适用增加导线绝缘的方法的地区可以采用另一种方法，即是降低电线杆塔的接地电阻。

第三，防止高压架空线路的建弧。

当输电线路第一次发生闪络现象以后，就不能够在输出稳定的电压。

对于这类问题的解决可以采用改变弧圈接地的方式或者在输电线路上面安装避雷设施，这两种方法都是有效解决这一现象的可行性措施。

第四，防止高压架空线路遭受雷击后停电。

这种措施的实施是通过对电闸装置的完善而完成的，当输电线路发生闪络，跳闸后，
能够自动的重合电闸，这就需要在电闸上面安装一个这样的感应装置，当电闸不接合时，能够自动的重合，这样就可以解决当高压架空线路遭受雷击发生跳闸后还能够持续的供电。

2、高压架空线路防雷保护设施的完善
以上的高压架空线路的防雷保护措施都是目前较广泛应用的主题措施，但是尽管我们掌握了一般的防雷保护措施，因为雷电发生的原因多种多样，形式多种多样，随着技术的发展，防雷保护措施也得到了技术上的提高，更加的具有针对性，主要有以下几个方面的表现：
第一，在防雷保护设施的防雷强度更具有针对性。

对于不同的地区，因为地域经纬度、自然环境、海拔高度、气候条件的不同，会使得雷电发生的强度也会有所不同，进而导致高压架空线路跳闸的频率也会有所差异，所以，在容易发生雷电的区域，雷电强度大的区域，高压架空线路的绝缘和耐雷性质的设计也要比普通的输电线路有所提高，而且，对于防雷保护设施的设立也要因地制宜，以免造成经济上的浪费。

第二，有效的安装避雷设施，降低雷电电流强度。

避雷设施降低雷电电流强度是通过降低输电电线上的外过电压而完成的，但是采用这种方式来降低雷电电流的效果是有限的，它不能彻底的消除电流对导线所造成的危害。

所以，在安装避雷设施的时候，要通过它将雷电电流引入到大地，进而起到限压的作用，保证高压架空线
路与电力设备的安全。

第三，降低闪络发生的概率。

可以通过降低电线杆塔上的保护角来完成，这就需要输电线路铺设人员在进行线路铺设之前，要对该地域的现实情况，如地形地貌、电线杆高度、雷电发生状况等进行详细的了解，再决定避雷线保护角的正确角度。

要注意的是，在海拔较高的地区，因为地势的原因，雷电不会总是通过直击对高压架空线路造成破坏，也会形成侧击式的破坏。

目前，对于高压架空线路的防雷保护还存在着创新思想，因为雷电的不可预测性，所以几年来的防雷保护措施已经趋向于雷电的疏导，来保证输电线路的畅通。

四、小结
加强高压架空线路的防雷保护，要从输电线路设计阶段就给以足够的重视，而且，在设计过程中要遵循因地制宜，具体问题具体分析的原则，针对不通过的情况采取具有可行性的有效防雷保护措施。

同时，防雷保护还要有避雷设施的辅助，所以，要提高防雷保护的效果还要从专业的角度选择具有高性能的避雷设施，按照输电线路上电压相等的原则，处理好输电线路与接地电阻之间的关系，并对输电线路进行定期的监测与修护。

只有运用综合性的防护措施，从全局的角度出发才能有效的完成高压架空线路的防雷保护。