刘钊+徐翠竹+刘洪志

摘 要：送电线路是电力系统输送电能的载体，巨大的电能都是通过它把各个变电站和各重要用户连接起来，是连接各个变电站、各重要用户的纽带。送电线路的安全运行，直接影响到了电网的稳定和向用户的可靠供电。本文对高压送电线路防雷现状，以及雷击送电线路跳闸的原因，进行分析与研究，选择出合理的防雷方式，进行设计送电线路的防雷，以期把送电线路耐雷水平提高上来。

关键词：高压送电线路；接地；防雷

架空送电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。由于它暴露在自然之中，故极易受到外界的影响和损害，其中最主要的一个方面是雷击。架空送电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山，送电线路长，遭遇雷击的机率较大。电网中的事故以送电线路的故障占大部分，送电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大，尤其是在山区的送电线路中，线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的，据运行记录，架空输送电线路的供电故障一半是雷电引起的，所以防止雷击跳闸可大大降低输电线路的故障，进而降低电网中事故的发生频率。综合分析运用安装线路的避雷器，从而使杆塔接地电阻降低，结合防止雷击形式，采纳真正切实可行，而又具有实际效果的最佳方式。

1 送电线路防雷现状

发生雷电时，不仅产生巨大的机械力作用，雷电产生的高温和高压，以及高频电磁脉冲，就是最大的灾害源，往往造成火灾，使信息系统瘫痪，爆炸和损毁建筑物等次生灾害，在雷电灾害的重灾区范围之内，87.6天为年平均雷暴日数，部分地区高达127天年雷暴日数。严重损害了国家利益和人民生命财产。

目前输电线路本身的防雷措施主要依靠架设在杆塔顶端的架空地线，其运行维护工作中主要是对杆塔接地电阻的检测及改造。由于其防雷措施的单一性，无法达到防雷要求。而推行的安装耦合地线、增强线路绝缘水平的防雷措施，受到一定的条件限制而无法得到有效实施。

2 高压送电线路雷击原因

杆塔的接地电阻和雷电流强度，以及线路绝缘子的50%放电电压；还有架空地线的有无，这四个因素是主要影响高压送电线路遭受雷击事故的原因所在。

2.1 分析高压送电线路绕击的成因

通过现场实测和模拟试验，以及高压送电线路的运行经验得知，杆塔高度、避雷线对边导线的保护角，以及高压送电线路经过的地质条件和地形，以及地貌，这些条件影响雷电绕击率。山区高压送电线路的绕击率远远大于平地高压送电线路，约是平地高压送电线路的3倍。山区设计送电线路时，耐雷水平较差的地方在于，会出现大跨越和大高差档距是不可避免的；在雷电活动出现相对强烈的一些地区，较易出现遭受雷击的现象。

2.2 分析高压送电线路反击成因

塔杆或顶部，以及避雷线被雷击时，塔体和接地体就会有雷电电流流过，造成升高杆塔电位，同时感应过电压会在相导线上产生。如果送电线路绝缘闪络电压值小于塔体电位的升高，以及相导线感应过电压合成的电位差高压，闪络就会在导线与杆塔之间发生，这就是反击闪络。

3 高压送电线路防雷措施

3.1 加强高压送电线路的绝缘水平

高压送电线路的绝缘水平会随着耐雷水平的升高而升高，反之亦然。因此加强检测零值绝缘子，从而使高压送电线路足够的绝缘强度得到保证，这非常有利于线路耐雷水平的提高。

3.2 把杆塔的接地电阻降低

3.2.1 垂直接地体法。在接地装置的射线上，每隔10米，把长度不小于0.6米的垂直接地体进行设置，宜采用放热焊接垂直接地体，并且应牢固的与接地射线焊接到一起。

3.2.2 集中接地法。在铁塔周围，挖一圈60cm的沟，在沟内每隔3米，设一1.2米镀铜钢棒的垂直接地体，用Ф10的镀铜钢绞线连接所有的垂直接地体，再连接到铁塔的接地引线上。

3.2.3 新型接地材料。随着科学技术的不断发展，在实际工程中，各种新型材料被广泛的应用。传统的杆塔接地被采用，垂直接地体采用镀锌角钢、水平接地体为镀锌圆钢。焊接连接在接地体之间被采用。伤害了焊接部位的材质，造成整个地网易腐蚀，具有用量较大的接地材料和施工现场难度大，以及接地电阻大和接地施工面积大，还有后期具有较大量的维护工作等，这些是这种方式的缺点。

杆塔接地电极选择新型镀铜钢接地棒，水平接地线采用镀铜钢绞线，放热焊接采用联结方式，会使杆塔接地电阻有效的减小，同时由于接地系统整体电感低，造成减小实际冲击接地电阻，使由于高电感反击，传统钢接地体的铁塔设备或线路的情况减少。平提高上来的方式。

3.3 运用高压送电线路的避雷器

安装避雷器，当避雷器的动作电压小于杆塔和导线的电位差时，避雷器的分流就会加入，从而保证绝缘子的闪络现象不出现。就实际运行经验来看，在频繁出现雷击跳闸的较高压送电线路上，为提高避雷效果，采取选择性安装避雷器是最有效的措施。线路避雷器一般有无间隙型和带串联间隙型两种：无间隙型避雷器直接连接导线，它是电站型避雷器的替代品，具有可靠的吸收冲击能量，在没有放电的情况下，会延、串联间隙，电压和操作电压，在正常运行下不动作，避雷器本体则不带电，电气老化问题被排除；垂直布置串联间隙的下电极与上电极，具有稳定的放电特性，以及分散性小等优点；带串联间隙型避雷器凭借空气间隙连接导线，在雷电流作用时，它起着把工频电压承受下来的作用，优点是可靠性高和运行寿命长等。在实际中，带串联间隙型避雷器一般是常用的，由于其间隙发挥着隔离作用，系统运行电压，避雷器本体部分基本上不承担，因此长期运行电压下的老化问题可以不必考虑在内，而且本体部分的故障不会影响线路的正常运行。把线路避雷器安装以后，当雷击输电线路时，分流雷电流的情况，将发生变化，通过避雷线，一部分雷电流传入相临杆塔，一部分通过塔体流入大地，当雷电流超过一定值后，分流就会加入到避雷器的动作当中。通过避雷器，大部分的雷电流流入导线和相临杆塔。在避雷线和导线中，雷电流流经时，电磁感应在导线间产生，导致耦合分量在导线和避雷线上产生。因为避雷线中分流的雷电流远远小于避雷器的分流，这种分流的耦合作用会提高导线的电位，造成绝缘子串的闪络电压，大于导线和塔顶之间的电位差，闪络不会在绝缘子中发生，因此，线路避雷器的钳电位作用得到充分的发挥，这就是线路避雷器防雷的原理。

3.4 增设耦合地线

在雷电活动强烈的地区，以及杆塔和地段经常出现雷击故障的，根据规程规定需要把耦合地线进行增设。由于耦合地线会增大避雷线和导线之间的耦合系数，会向两侧分流流经杆塔的雷电流，使高压送电线路的耐雷水平得到提高。

3.5 采用多支外引式接地装置

如果有导电良好及不冻的河流湖泊在接地装置附近，那么宜采用此法。但在设计和安装时，必须把连接接地极干线自身电阻所带来的影响充分的考虑到，因此，外引式接地极不宜超过100m的长度。

总之，雷电活动这个自然现象，具有复杂性，需要在电力系统内各个部门的通力合作下，才能把雷电伤害事故尽量减少，最低限度的降低雷电伤害事故带来的损失。

参考文献

[1]赵志大.高电压技术[M].北京：中国电力出版社.

[2]曾俊杰.送电线路防雷措施探折[J].中国高新技术企业，2009（02）.

[3]黄庆祥.中压架空绝缘线路雷击断线浅析[J].农村电气化，2005，（2）：20.