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【摘 要】本文从理论上分析了架空输电线路遭受雷击的种类及故障特征，并制定出有效的防雷措施。
【关键词】浅谈；架空；输电线路；防雷；措施
0.引言
架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。架空输电线路雷击跳闸一直是困扰安全供电的一个难题，雷害事故几乎占线路全部跳闸事故1/3或更多。我们必须对雷击线路的危害进行分析，寻求更有效的线路防雷保护措施。
1.雷击输电线路故障的特征
（1）多相故障一般是由直击引起。
（2）水平排列的中相或上三角排列的上相故障一般是由雷电反击引起。
（3）档中导地线之间雷击放电（极为罕见的小概率事件）的，一般是雷电直击、反击引起。
（4）一次跳闸造成连续多杆塔闪络的，有可能是雷电直击、反击引起。
（5）雷电绕击一般只引起单相故障。
（6）导线上非线夹部位有烧融痕迹（有斑点或结瘤现象或导线雷击断股）的，一般是雷电绕击引起.
（7）水平排列的中相或上三角排列的上相导线一般不可能雷电绕击跳闸。
（8）水平或上三角排列的边相或鼓形排列的中相有可能雷电绕击。
（9）雷电绕击电流与导线保护角和杆塔高度有关，当雷电流幅值较大时，绕击的可能性较小。
2.架空输电线路防雷的具体措施
目前，国内外尚无完全消除雷击故障的有效办法，一般是根据线路电压等级、负荷性质、系统运行方式、雷电活动情况、地形地貌特点、土壤电阻率高低以及运行经验，通过技术经济比较综合采用以下几种防雷措施：
2.1架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线，同时还具有以下作用：
（1）分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位。
（2）通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压。
（3）对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
2.2安装避雷针
安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施，但在实际应用中却存在以下问题：
（1）由于避雷针而导致雷击概率增大。
（2）保护范围小。
（3）易引起反击。
当雷电被吸引到针上，将有数千安的高频电流通过避雷针及其接地引下线和接地装置，此时针和引线的电压很高，若针对被保护物之间的距离小于安全距离时，会由针及引下线向被保护物发生反击，损坏被保护物。我国国标规定针距被保护物的空气中距离≥5米，针距被保护物的接地装置间的地中距离Sd≥3米，针对这一要求，微波塔和电视发射塔的各种天线上的避雷针是难以满足规范的要求。
（4）电磁感应问题。
在强大的雷电流沿避雷针向下流入地中的过程中，会在周围产生强大的电磁场，它会使微波通信、计算机等设备产生误动。强大的电磁场，可以使金属开口环或打包用铁箍的接触不良处发生放电，从而引燃引爆易燃易爆物。更常见的则是引起微电子设备 （通信设备，计算机设备等）的失灵与损坏。受雷击的针及引线，在高频雷电流作用下，将从接触点至地面产生一个较高的接触电压。当雷电流流入大地扩散时，在入地点沿半径各点形成不同的电位，若跨入该区域会产生很高的跨步电压。在测避雷针不适用于对弱电设备的保护，更不易用于易燃易爆品的防雷保护。因它引来强大的雷电流在接地引线断线卡处易产生火花，还会在附近的金属开口环处产生火花，从而引起事故。
2.3加强线路绝缘
由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔（如：跨河杆塔），这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串片数，加大大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。
2.4采用差绝缘方式
此措施适宜于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，并且导线为三角形排列的情况。所谓差绝缘，是指同一基杆塔上三相绝缘有差异，下面两相较之最上面一相各增加一片绝缘子，当雷击杆塔或上导线时，由于上导线绝缘相对较“弱”而先击穿，雷电流经杆塔人地，避免了两相闪络。
2.5采用不平衡绝缘方式
在现代高压线路上，同杆架设的双回路线路日益增多，对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时，可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率，以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异，这样，雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，保障了另一回路的连续供电。
2.6藕合地埋线
作用表现在以下几个方面：
2.6.1降低接地电阻
《电力工程高压送电线路设计手册》指出：连续伸长接地线是沿线路在地中埋设1-2根接地线，并可与下一基塔的杆塔接地装置相连，此时对工频接地电阻值不作要求，国内外的运行经验证明，它是降低高土壤电阻率地区杆塔接地电阻的有效措施之一。
2.6.2起一部分架空地线的作用
既有避雷线的分流作用，又有避雷线的藕合作用。据有的单位的运行经验，在一个20基杆塔的易击段埋设藕合地埋线后，10年中只发生一次雷击故障，有文献介绍可降低跳闸率40%，显著提高线路耐雷水平。
2.7预放电棒与负角保护针
预放电棒的作用机理是减小导、地线间距，增大藕合系数，降低杆塔分流系数，加大导线、绝缘子串对地电容，改善电压分布；负角保护针可看成装在线路边导线外侧的避雷针，其目的是改善屏蔽，减小临界击距，预放电棒与负角保护针常一起装设，具有制作、安装和运行维护方便，以及价格便宜的特点。
2.8装设消雷器
消雷器对接地电阻的要求不严，其保护范围也远比避雷针大。
2.9使用接地降阻剂
降阻剂使用后接地电阻随时间的推移而下降，并且由于其PH值一般均在7.6-8.5之间，有的呈中性略偏碱，对接地体有钝化保护作用，故基本无腐蚀现象。但是，使用较长时间表明接地降阻剂对接地体产生了严重的腐蚀。故在采用这一方法时应关注长期的效果，特别是对接地体的腐蚀问题。
2.10采用中性点非有效接地方式
这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平。因此，对35kV线路的钢筋混凝土杆和铁塔，必须做好接地措施。
3.结论 （下转第233页）
（上接第68页）综上所述，影响架空输电线路雷击跳闸率的因素很多，有一定的复杂性，解决线路的雷害问题，既要强调综合防雷的思想，又要区分每种技术措施的针对性和有效性，还要进行各种技术措施的技术经济比较，最后来决定准备采用某一种或几种防雷改进措施。 [科]
【参考文献】
[1]周泽存.高电压技术[M].北京：水利电力出版社，1991.
[2]解广润.电力系统过电压[M].北京：水利电力出版社，1985.
[3]吴桂芳.110kV线路避雷器在输电线路防雷中的应用研究[J].电瓷避雷器，2002，（2）：40-43.
【关键词】浅谈；架空；输电线路；防雷；措施
0.引言
架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。架空输电线路雷击跳闸一直是困扰安全供电的一个难题，雷害事故几乎占线路全部跳闸事故1/3或更多。我们必须对雷击线路的危害进行分析，寻求更有效的线路防雷保护措施。
1.雷击输电线路故障的特征
（1）多相故障一般是由直击引起。
（2）水平排列的中相或上三角排列的上相故障一般是由雷电反击引起。
（3）档中导地线之间雷击放电（极为罕见的小概率事件）的，一般是雷电直击、反击引起。
（4）一次跳闸造成连续多杆塔闪络的，有可能是雷电直击、反击引起。
（5）雷电绕击一般只引起单相故障。
（6）导线上非线夹部位有烧融痕迹（有斑点或结瘤现象或导线雷击断股）的，一般是雷电绕击引起.
（7）水平排列的中相或上三角排列的上相导线一般不可能雷电绕击跳闸。
（8）水平或上三角排列的边相或鼓形排列的中相有可能雷电绕击。
（9）雷电绕击电流与导线保护角和杆塔高度有关，当雷电流幅值较大时，绕击的可能性较小。
2.架空输电线路防雷的具体措施
目前，国内外尚无完全消除雷击故障的有效办法，一般是根据线路电压等级、负荷性质、系统运行方式、雷电活动情况、地形地貌特点、土壤电阻率高低以及运行经验，通过技术经济比较综合采用以下几种防雷措施：
2.1架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线，同时还具有以下作用：
（1）分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位。
（2）通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压。
（3）对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
2.2安装避雷针
安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施，但在实际应用中却存在以下问题：
（1）由于避雷针而导致雷击概率增大。
（2）保护范围小。
（3）易引起反击。
当雷电被吸引到针上，将有数千安的高频电流通过避雷针及其接地引下线和接地装置，此时针和引线的电压很高，若针对被保护物之间的距离小于安全距离时，会由针及引下线向被保护物发生反击，损坏被保护物。我国国标规定针距被保护物的空气中距离≥5米，针距被保护物的接地装置间的地中距离Sd≥3米，针对这一要求，微波塔和电视发射塔的各种天线上的避雷针是难以满足规范的要求。
（4）电磁感应问题。
在强大的雷电流沿避雷针向下流入地中的过程中，会在周围产生强大的电磁场，它会使微波通信、计算机等设备产生误动。强大的电磁场，可以使金属开口环或打包用铁箍的接触不良处发生放电，从而引燃引爆易燃易爆物。更常见的则是引起微电子设备 （通信设备，计算机设备等）的失灵与损坏。受雷击的针及引线，在高频雷电流作用下，将从接触点至地面产生一个较高的接触电压。当雷电流流入大地扩散时，在入地点沿半径各点形成不同的电位，若跨入该区域会产生很高的跨步电压。在测避雷针不适用于对弱电设备的保护，更不易用于易燃易爆品的防雷保护。因它引来强大的雷电流在接地引线断线卡处易产生火花，还会在附近的金属开口环处产生火花，从而引起事故。
2.3加强线路绝缘
由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔（如：跨河杆塔），这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串片数，加大大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。
2.4采用差绝缘方式
此措施适宜于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，并且导线为三角形排列的情况。所谓差绝缘，是指同一基杆塔上三相绝缘有差异，下面两相较之最上面一相各增加一片绝缘子，当雷击杆塔或上导线时，由于上导线绝缘相对较“弱”而先击穿，雷电流经杆塔人地，避免了两相闪络。
2.5采用不平衡绝缘方式
在现代高压线路上，同杆架设的双回路线路日益增多，对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时，可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率，以保障线路的连续供电。不平衡绝缘的原则是使双回路的绝缘子串片数有差异，这样，雷击时绝缘子串片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了线路的耐雷水平使之不发生闪络，保障了另一回路的连续供电。
2.6藕合地埋线
作用表现在以下几个方面：
2.6.1降低接地电阻
《电力工程高压送电线路设计手册》指出：连续伸长接地线是沿线路在地中埋设1-2根接地线，并可与下一基塔的杆塔接地装置相连，此时对工频接地电阻值不作要求，国内外的运行经验证明，它是降低高土壤电阻率地区杆塔接地电阻的有效措施之一。
2.6.2起一部分架空地线的作用
既有避雷线的分流作用，又有避雷线的藕合作用。据有的单位的运行经验，在一个20基杆塔的易击段埋设藕合地埋线后，10年中只发生一次雷击故障，有文献介绍可降低跳闸率40%，显著提高线路耐雷水平。
2.7预放电棒与负角保护针
预放电棒的作用机理是减小导、地线间距，增大藕合系数，降低杆塔分流系数，加大导线、绝缘子串对地电容，改善电压分布；负角保护针可看成装在线路边导线外侧的避雷针，其目的是改善屏蔽，减小临界击距，预放电棒与负角保护针常一起装设，具有制作、安装和运行维护方便，以及价格便宜的特点。
2.8装设消雷器
消雷器对接地电阻的要求不严，其保护范围也远比避雷针大。
2.9使用接地降阻剂
降阻剂使用后接地电阻随时间的推移而下降，并且由于其PH值一般均在7.6-8.5之间，有的呈中性略偏碱，对接地体有钝化保护作用，故基本无腐蚀现象。但是，使用较长时间表明接地降阻剂对接地体产生了严重的腐蚀。故在采用这一方法时应关注长期的效果，特别是对接地体的腐蚀问题。
2.10采用中性点非有效接地方式
这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平。因此，对35kV线路的钢筋混凝土杆和铁塔，必须做好接地措施。
3.结论 （下转第233页）
（上接第68页）综上所述，影响架空输电线路雷击跳闸率的因素很多，有一定的复杂性，解决线路的雷害问题，既要强调综合防雷的思想，又要区分每种技术措施的针对性和有效性，还要进行各种技术措施的技术经济比较，最后来决定准备采用某一种或几种防雷改进措施。 [科]
【参考文献】
[1]周泽存.高电压技术[M].北京：水利电力出版社，1991.
[2]解广润.电力系统过电压[M].北京：水利电力出版社，1985.
[3]吴桂芳.110kV线路避雷器在输电线路防雷中的应用研究[J].电瓷避雷器，2002，（2）：40-43.