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随着社会工业化的发展，人们对电能的需求与日俱增，作为供输电能方式之一的高压架空输电线路的安全防护逐渐为人们所重视，其中雷电活动对输电线路的影响极大。为保证线路供输电能的安全稳定，各种线路防雷方法和技术不断地被提出和应用，但对危害不同类型输电线路稳定运行的雷电活动进行差异化预防才是关键。

一、输电线路雷击过电压形式

（一）直击雷过电压

直击雷过电压，表示雷云在击中建筑物过程中，该物体会有较强的雷电电流产生于内部，在其中进行流过，确保该物体内部有较高的电压产生，比如电力装置、杆塔。

（二）感应雷过电压

感应雷过电压表示雷电在对周围大地进行击中时，由于导电本身的电磁感应会有较大的过电压产生。一般情况下，可两部分划分感应雷过电压，构成部分包括电磁分量和静电分量，在进行静电分量时，主要经先导通道中的雷电荷突然消失静电场而引发电磁感应电压，其中可以达到较高的值。在电磁分量中，主要采用雷击电流于先导通道中有磁场变化形成而引发的感应电压，其中放电通道垂直导线，两者不具备较大的互相感应现象，表示为电磁感应[1]。

二、雷击对输电线路的危害及作用方式

雷击即带电云层对大地放电时对中间建筑物及电气电子设备造成损害的过程，而高压架空输电线路作为近地空中建筑，其遭受雷击的强度和频率之高不言自明。雷击对于世界范围内的高压输电线路的影响和危害都是十分严重的，轻则导致输电线路的绝缘子发生闪络而引起输电线单相接地或者跳闸，造成对用户供电的短暂中断；重则由于雷击电流在输电线路中形成雷电进行波在线路中传播，导致避雷器爆炸或者破坏主变压器的绝缘保护设施，进而对用户供电造成长时间的中断。此外，在特定情况下的雷击会在输电线路中产生一定强度的电流，但其产生的电压值小于绝缘子串的绝缘值，只降低绝缘子的绝缘值而不会直接造成绝缘子闪络，但是会削弱输电线路后续的抗雷击能力。

雷电对高压输电线路的危害主要由雷电冲击波电流产生的过电压导致，雷击在输电线路或杆塔和避雷线上引起的过电压主要可分为直击雷过电压和感应雷过电压，前者主要由雷电直接击中高压输电线路产生，后者则主要由雷电击打在避雷线及杆塔上对高压输电线路产生感应电流而形成。其中，雷电直接或者绕开避雷线而击中输电线即为直击或绕击，此时雷电流会在输电线中直接产生高压电流而导致绝缘子串发生闪络；雷电击中避雷线或者杆塔等设施称为反击，由于所产生的高压电流不能及时疏导而在输电线路形成高压差，进而造成绝缘子闪络的发生。

三、输电线路中综合防雷措施

（一）接地装置设计

雷电对线路的主要影响因素包括线路附近区域的地理位置、地貌、天气情况、雷暴日等，这些因素会对电线的工作环境造成影响。因此，在进行防雷设计之前，需要先调查清楚当前地区的实际情况，然后对收集到的气象资料进行分析，尽量避开山谷、密林、河流、山峰等雷电多发区域，降低雷击现象的发生频率。在线路的防雷设计中，接地装置可以减少雷电带来的危害。线路的接地装置的设置需要根据土壤条件进行调整，其主要目的是降低杆塔的工频接地电阻。最大工频接地电阻如表1所示。

当土壤电阻率超过2000Ω·m，很难降低到30Ω时，可以采用6～8根总长不超过500m的放射形接地体，其接地电阻不受限制。

例如，在某220KV线路中，工作人员就将原本设计的4条接地引下线进行增加，将2根25m的接引线与2根31m的地下线加以应用，使接地装置升级为8根外放型接地装置，将接地电阻降低到原本的35%，避免线路因为雷击发生跳闸情况[2]。

（二）布置绝缘避雷线

输电线路的绝缘避雷线通常具备良好的防雷能力，其能够对线路进行充分的保护。避雷线可以通过载波通信的方式减少电线短路的情况。避雷线因为作用与能力的不同，其安装方式有两种，一种为将避雷线直接在杆塔上安装，另一种为将避雷线穿过绝缘子，然后再连接杆塔。线路的电压与绝缘水平、避雷效果呈正比关系，如，当额定电压为60KV时，一般线路处于30～60kA之间，保护段为60kA；而当额定电压为110KV时，一般线路处于45～75kA之间，保护段为75kA；当额定电压为500KV时，一般线路处于130～170kA之间，保护段为170kA，所以设计人员应当以此进行防雷设计，控制好三者之间的关系。此外，在进行线路避雷线设计时，还应考虑线路的负荷特性、系统运行方式、地形地貌特点等因素，并参考当地已建成线路的运行维护经验。

表1 最大工频接地电阻

（三）线路避雷器

在我国的避雷器市场中，氧化锌金属避雷器因其避雷效果良好、相对成本较低的特点被广泛运用，其主要分为两种，分别为有串联间隙与无间隙。线路避雷器与线路绝缘子之间为串联状态，在工频电压的作用下，电阻会达到一定高度，当电线受到雷击时，强烈的电流会进入避雷器当中，当雷击电压高于导线电压时，避雷器会立刻起到导电泄电的作用，以此降低电击产生的电压，保护线路安全。当电压数值降到了一定数值之后，避雷器会出现“高阻状态”，并同时停止导电泄电作业，通过正确安装线路避雷器，可以起到良好的避雷作用[3]。此外，避雷器的价格以及维护的成本较高，设计人员应当根据线路的分布以及当前地区的特点进行避雷器的布置，在雷电多发区域以及容易被雷击的部位安装避雷设备。应通过技术经济比较，采用合理的防雷方式，使设计更加全面。

（四）安装继电保护装置

继电保护装置可以对线路进行有效保护，能够将雷击的影响范围进行合理控制，从而达到减小停电范围的效果。自动重合闸的合理选用，有助于线路在遭受雷击跳闸后迅速恢复。由于线路绝缘具有恢复功能，大多数雷击造成的冲击闪络和工频电弧在线路跳闸后迅速去电离，线路绝缘不会发生永久性损坏和劣化，自动重合闸效果很好。

（五）“疏导式”防雷保护

我国避雷设施的核心策略为努力提升线路的雷电抵抗能力，降低雷电跳闸带来的威胁。电网企业将雷电跳闸率作为衡量防雷措施效果的重要标准，防雷保护较多的采用“堵塞型”防雷方式，这种方法主要应用在电源较少，电网薄弱的环境中，但是在一些电源较多的线路中使用效果却并不理想。所以，基于线路运行维护经验，技术人员根据间隙防雷的特点再次提出了“疏导型”的防雷保护措施，允许线路存在一定的跳闸情况，将间隙设备与绝缘子进行连接，引导工频电流，保护绝缘子的完整性，减少雷击事件的危害。在实际应用中，应根据线路情况合理选择“堵塞型”与“疏导型”保护措施，提升防雷保护能力[4]。

四、结束语

综上所述，输电线路综合防雷措施的应用，可以有效保护输电线路，减少受到雷电危害。输电线路被雷击概率与周边的环境、天气、地形等因素有关，因此需要工作人员根据输电线路的结构特点进行安装设计，合理运用防雷原理保护线路，减少线路的受到雷击的概率，进而保证输电线路正常运行，提升电力企业经济效益。