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[摘 要]高压输电线路是电力系统的大动脉，对保证整个电力系统的正常运转起着重要的作用。然而，雷电却成为了影响高压输电线路安全运行的主要因素，近年来由雷电引发的输电线路灾害频繁发生，并呈上升趋势，造成了严重的经济损失和社会影响。基于这种现状，本文结合工作实际，从雷电形成的原因和所造成的危害的出发，并就高压输电线路的相应防雷措施进行了分析与探讨。
[关键词]高压输电线路；防雷；措施
在电力系统中，因高压架空输电线路所处的地理位置与环境，所遭受雷击的几率远远大于其它电力系统的设备和线路，而雷击跳闸也一直是困扰着当前供电安全和供电质量的重要问题。尤其是在一些土壤电阻率高、地形复杂和雷害多发的山区中，因雷击输电线路所导致的事故发生率更高。因此，加强对高压输电线路防雷措施的探讨与研究，对保证当前电力系统更加安全、稳定、经济的运行具有重要的现实意义。
一、雷电的形成原因和对输电线路的危害
1、雷电形成原因
雷电是一种大气放电现象，产生于积雨云中。积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。通常下部雷云带负电，上部带正电，从而使地面与雷云之间形成强大的电场，为落雷创造了条件。雷云放电通常可分为雷云对雷云放电、雷云内部放电、雷云对大地放电这三种现象，人们通常研究雷云对大地放电，因为雷电造成的伤害对电力系统的影响最大。
2、雷电对输电线路的危害
据相关资料统计，在我国高压输电线路的跳闸事故中，因雷击所造成的跳闸占总事故的40%～70%，雷害事故引起的跳闸，不但影响到电力系统的正常供电，增加了线路和开关设备的检修工作量，而且由于输电线路上的落雷引起的雷电可能会沿着线路侵入变电所，造成设备的损坏和人员的伤害事故，并可能引发电网的大面积瘫痪，造成极为恶劣的社会影响。
二、高压输电线路的防雷措施
高压输电线路防雷措施设计的目的是提高线路的防雷性能，以降低线路的雷击跳闸率。选择具体的防雷方式时，应综合考虑地形地貌特点、系统的运行方式、线路的电压等级、线路进过地区雷电活动的强弱和土壤电阻率等条件，并参考原有线路的运行方式，经过技术比较，采取合理的保护措施。高压输电线路的防雷措施，应做好以下几个方面：
1、接地装置的处理
（1）降低杆塔接地电阻，需要确保地网、接地引下线和架空地线之间的良好连接。
（2）接地装置的埋设深度，应大于0.6m，采用增大截面的接地引下线，引下线表面要进行反腐处理。并严格按照检查制度，重点检查接地装置的截面和埋设深度的测量，对不合格的要及时处理。
（3）高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。对土壤电阻率较高地区，应选择更换土壤和地网形式的方法，达到降阻。在雷击多发区域，主网线路杆塔接地电阻应小于10Ω，而在山区接地电阻应小于15Ω。
2、避雷线、避雷器的安装
避雷线的架设，目的是防止雷直击导线，在一定程度上降低了导线的感应过电压，但并没有完全消除，这就需要安装避雷器将雷电泄向大地，从而限制过电压，保证高压输电线路的安全。
变电所、发电厂的35kV以上的高压输电线路应在架空线和电缆间装置避雷器，连接电缆的1km架空线路架设避雷线。没有全线架设避雷线的35kV到110kV的高压输电线路，应在变电所1km到2km的进线段架设避雷线。
3、采用不平衡绝缘方式
当普通的防雷措施不能满足绝缘要求时，可采用不平衡绝缘方式避免双回线路遭受雷击时同时跳闸。它的原理是两回路的绝缘子的片数不一样，遭遇雷击时，绝缘子片数较少的一端回路先闪络，而闪络后的导线相当于避雷线，增加了另一侧的耐雷性，使其保持供电状态。
4、装设自动重合闸装置
线路绝缘具有自我恢复性能，多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后都能自行消除。因此，安装自动重合闸对降低线路的雷击事故率有很好的效果。据统计，我国35kV及以下的高压输电线路重合闸成功率约为50%到80%，110kV及以上的高压输电线路重合闸成功率为75%到95%之间，因此，各级的高压输电线路均应尽量安装自动重合闸装置。
5、消雷器的使用
消雷器是一种新型的防雷设备，它通过一直放电的形成条件或利用电流中和效应，去中和掉雷云电荷中的一部分，使雷云电场达不到放电极限，从而防止雷击发生。消雷器主要有以下三个方面作用：
（1）抑制和消除上行雷
在高塔和高建筑出现上行雷的概率很高，但是上行雷的形成必须要有100A以上的先导电流。而消雷器的电阻足以使先导电流抑制在几十安以下，从而有效抑制了上行雷的形成。
（2）中和雷云电荷
消雷器结构非常特殊，在雷云电场的强大动力作用下，能够产生强大的电晕中和电流。利用电晕电流的中和效应，去中和掉雷云电荷中的一部分，使雷云电场强度达不到放电极限，进而制止了雷击的发生。
（3）抑制下行雷主放电电流
在下行雷的情况下，当消雷器的电晕电流的中和作用仍然不能抑制住雷击的发生时，消雷器允许受雷。由于半导体消雷器的特点，雷击中消雷器时，相当于串联了一个非线性电阻，有效的减少了主放电电流，降低了雷电过电压的数值。
由于消雷器安全可靠、便于安装，且基本不需要维护，所以在高压输电线路的防雷措施中，日益受到重视与推广。
6、减小避雷线的保护角
在过往的防雷设计中，忽视了山坡对防雷保护角的影响，只注重了杆塔避雷线保护角的要求，则会造成杆塔防雷角不能满足防雷设计的实际要求，增加了线路闪络的次数，进而影响到高压输电线路的安全运行。针对山区运行线路容易受到雷击的情况，在设计时应对避雷线保护角偏大情况采取相应的措施减少雷击概率。
总结：
我国是雷电活动十分频繁的国家，有21个省会城市雷暴日都在50天以上，最多时可达134天之多。因此，必须加强对雷电观测、雷电形成机理研究、高压输电线路防雷措施的研究，并全面考虑系统的运行方式、线路的重要程度和电压等级、线路穿越地区的雷电活动强弱、土壤电阻率高低、地形地貌特点等各方面因素，通过技术经济的比较结构，采取合理的防雷措施对高压输电线路进行保护，以使雷电给高压输电线路带来的损失能降低到最低限度。
参考文献：
[1]黄中华，韩民晓，王伟.输电线路雷击跳闸原因分析与防雷措施介绍[J].科技与生活，2012（4）.
[2]杨峰，曹志敏.小议高压输电线路防雷技术[J].大科技：科技天地，2011（23）.
[3]关根志.高电压工程基础[M].北京：中国电力出版社，2003（7）.
[关键词]高压输电线路；防雷；措施
在电力系统中，因高压架空输电线路所处的地理位置与环境，所遭受雷击的几率远远大于其它电力系统的设备和线路，而雷击跳闸也一直是困扰着当前供电安全和供电质量的重要问题。尤其是在一些土壤电阻率高、地形复杂和雷害多发的山区中，因雷击输电线路所导致的事故发生率更高。因此，加强对高压输电线路防雷措施的探讨与研究，对保证当前电力系统更加安全、稳定、经济的运行具有重要的现实意义。
一、雷电的形成原因和对输电线路的危害
1、雷电形成原因
雷电是一种大气放电现象，产生于积雨云中。积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。通常下部雷云带负电，上部带正电，从而使地面与雷云之间形成强大的电场，为落雷创造了条件。雷云放电通常可分为雷云对雷云放电、雷云内部放电、雷云对大地放电这三种现象，人们通常研究雷云对大地放电，因为雷电造成的伤害对电力系统的影响最大。
2、雷电对输电线路的危害
据相关资料统计，在我国高压输电线路的跳闸事故中，因雷击所造成的跳闸占总事故的40%～70%，雷害事故引起的跳闸，不但影响到电力系统的正常供电，增加了线路和开关设备的检修工作量，而且由于输电线路上的落雷引起的雷电可能会沿着线路侵入变电所，造成设备的损坏和人员的伤害事故，并可能引发电网的大面积瘫痪，造成极为恶劣的社会影响。
二、高压输电线路的防雷措施
高压输电线路防雷措施设计的目的是提高线路的防雷性能，以降低线路的雷击跳闸率。选择具体的防雷方式时，应综合考虑地形地貌特点、系统的运行方式、线路的电压等级、线路进过地区雷电活动的强弱和土壤电阻率等条件，并参考原有线路的运行方式，经过技术比较，采取合理的保护措施。高压输电线路的防雷措施，应做好以下几个方面：
1、接地装置的处理
（1）降低杆塔接地电阻，需要确保地网、接地引下线和架空地线之间的良好连接。
（2）接地装置的埋设深度，应大于0.6m，采用增大截面的接地引下线，引下线表面要进行反腐处理。并严格按照检查制度，重点检查接地装置的截面和埋设深度的测量，对不合格的要及时处理。
（3）高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。对土壤电阻率较高地区，应选择更换土壤和地网形式的方法，达到降阻。在雷击多发区域，主网线路杆塔接地电阻应小于10Ω，而在山区接地电阻应小于15Ω。
2、避雷线、避雷器的安装
避雷线的架设，目的是防止雷直击导线，在一定程度上降低了导线的感应过电压，但并没有完全消除，这就需要安装避雷器将雷电泄向大地，从而限制过电压，保证高压输电线路的安全。
变电所、发电厂的35kV以上的高压输电线路应在架空线和电缆间装置避雷器，连接电缆的1km架空线路架设避雷线。没有全线架设避雷线的35kV到110kV的高压输电线路，应在变电所1km到2km的进线段架设避雷线。
3、采用不平衡绝缘方式
当普通的防雷措施不能满足绝缘要求时，可采用不平衡绝缘方式避免双回线路遭受雷击时同时跳闸。它的原理是两回路的绝缘子的片数不一样，遭遇雷击时，绝缘子片数较少的一端回路先闪络，而闪络后的导线相当于避雷线，增加了另一侧的耐雷性，使其保持供电状态。
4、装设自动重合闸装置
线路绝缘具有自我恢复性能，多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后都能自行消除。因此，安装自动重合闸对降低线路的雷击事故率有很好的效果。据统计，我国35kV及以下的高压输电线路重合闸成功率约为50%到80%，110kV及以上的高压输电线路重合闸成功率为75%到95%之间，因此，各级的高压输电线路均应尽量安装自动重合闸装置。
5、消雷器的使用
消雷器是一种新型的防雷设备，它通过一直放电的形成条件或利用电流中和效应，去中和掉雷云电荷中的一部分，使雷云电场达不到放电极限，从而防止雷击发生。消雷器主要有以下三个方面作用：
（1）抑制和消除上行雷
在高塔和高建筑出现上行雷的概率很高，但是上行雷的形成必须要有100A以上的先导电流。而消雷器的电阻足以使先导电流抑制在几十安以下，从而有效抑制了上行雷的形成。
（2）中和雷云电荷
消雷器结构非常特殊，在雷云电场的强大动力作用下，能够产生强大的电晕中和电流。利用电晕电流的中和效应，去中和掉雷云电荷中的一部分，使雷云电场强度达不到放电极限，进而制止了雷击的发生。
（3）抑制下行雷主放电电流
在下行雷的情况下，当消雷器的电晕电流的中和作用仍然不能抑制住雷击的发生时，消雷器允许受雷。由于半导体消雷器的特点，雷击中消雷器时，相当于串联了一个非线性电阻，有效的减少了主放电电流，降低了雷电过电压的数值。
由于消雷器安全可靠、便于安装，且基本不需要维护，所以在高压输电线路的防雷措施中，日益受到重视与推广。
6、减小避雷线的保护角
在过往的防雷设计中，忽视了山坡对防雷保护角的影响，只注重了杆塔避雷线保护角的要求，则会造成杆塔防雷角不能满足防雷设计的实际要求，增加了线路闪络的次数，进而影响到高压输电线路的安全运行。针对山区运行线路容易受到雷击的情况，在设计时应对避雷线保护角偏大情况采取相应的措施减少雷击概率。
总结：
我国是雷电活动十分频繁的国家，有21个省会城市雷暴日都在50天以上，最多时可达134天之多。因此，必须加强对雷电观测、雷电形成机理研究、高压输电线路防雷措施的研究，并全面考虑系统的运行方式、线路的重要程度和电压等级、线路穿越地区的雷电活动强弱、土壤电阻率高低、地形地貌特点等各方面因素，通过技术经济的比较结构，采取合理的防雷措施对高压输电线路进行保护，以使雷电给高压输电线路带来的损失能降低到最低限度。
参考文献：
[1]黄中华，韩民晓，王伟.输电线路雷击跳闸原因分析与防雷措施介绍[J].科技与生活，2012（4）.
[2]杨峰，曹志敏.小议高压输电线路防雷技术[J].大科技：科技天地，2011（23）.
[3]关根志.高电压工程基础[M].北京：中国电力出版社，2003（7）.