张熙
摘 要：本文简单介绍了输电线路中几种常见的雷击形式，分析了当前电网防雷技术措施，针对电网防雷新技术以及改进措施进行了深入研究分析，结合本次研究，发表了一些建议看法，希望对输电线路防雷技术的应用起到一定的参考和帮助，提高防雷技术应用的有效性，提升输电线路整体防雷水平，保证电网运行的安全稳定性，促进我国电力行业的发展进步。
关键词：输电线路 防雷技术 应用 雷击电流
中图分类号：TM863 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（a）-0065-02
雷电在地球上较为常见，从古至今，人们一直没有中断对雷电的研究和探索，付出了大量的努力，并取得了卓越的成果。随着我国社会的发展进步，用电需求不断加大，很大程度上促进了电力行业的发展进步，当前输电线路不管在数量方面，还是在规模方面都有了极大的改善和提高。现阶段人们对于供电的安全性以及稳定性要求越来越高，在配电网中，电缆有着十分广泛的应用。架空输电线路属于电力系统主要组成结构，但是因为线路长期暴露于自然中，因此比较容易受到外界环境因素的干扰和影响，出现损坏等现象，最终导致供电中断，在这些外界环境中，雷击属于最主要的影响因素，想要保证供电的稳定性和安全性，就必须要在输电线路中加大对防雷技术的应用力度，本文就此进行了研究分析。
1 输电线路几种常见雷击形式
雷击现象主要是雷云电荷大量宣泄至大地而出现的，如果雷电作用在输电线路，会出现有冲击过电压情况，因为这种过电压现象由雷电引起，因此也可以称之为大气过电压。常见的大气过电压有两种形式，一种是直击雷过电压，雷电直接作用在输电线路，另一种是感应雷过电压，当雷击出现在所输电线路附近，周边的电磁场将会出现剧烈波动，输电线路以及输电设备会因为电磁感应进而产生感应电动势，最终出现感应雷过电压现象，一般感应过电压幅值不会超过500kV，只会危害到35kV以下输电线路。因为辖区内输电线路以100kV为主，因此，雷害一般为直击雷过电压。直击雷过电压在杆塔顶部较为常见，另外，也会出现在导线以及避雷线档距中央位置。直击雷过电压可以分为反击雷过电压以及绕击雷过电压2种形式。
1.1 反击雷过电压
当线路杆塔以及避雷线受到雷击时，在雷击点阻抗位置，会很大程度上提高雷电流对地电位，一旦线路绝缘冲击放电电压低于雷击点与导线之间所产生的电位差时，将会出现导线闪络现象，进而出现过电压，因为杆塔以及避雷线的电位值大于导线，因此，这种现象也可以称之为反击雷过电压。
1.2 绕击雷过电压
绕击雷过电压主要是指雷电绕过避雷线直接击中导线或者导线直接被雷电击中，导线上会出现有过电压现象，因此也可以称之为绕击雷过电压。
2 当前电网防雷技术措施
2.1 全线架设避雷线
输电线路中最基本的防雷措施就是架设避雷线，通过这种方式，能够显著降低输电线路绝缘过电压幅值。一旦雷电直接作用于输电线路，雷電流会从避雷线中流入大地，因为接地电阻值大小存在一定的差异性，导致杆塔顶部的电位存在一定的差异。在35kV输电线路中，避雷线一般不会施加在全部线路中，为充分发挥出避雷线的防雷效果，对地区35kV输电线路改造升级，采用全线架设避雷线方式，提高防雷效果，降低线路出现雷击的可能。但是这种方式在实际应用中存在较大的局限性，单避雷线在边导线角方面有着极大的保护角，但是对于两边相的保护效果不是十分理想，两边相比较容易受到雷击危害。在相同杆塔类型以及接地电阻值情况下，通过双避雷线的方式所取得的防雷效果要远远好于单避雷线防雷效果。
2.2 降低杆塔接地电阻
输电线路防雷效果与杆塔接地电阻有着非常密切的联系性，当杆塔遭受雷击时，其中一部分雷电流会通过避雷线流入相邻杆塔，另一部分雷电流会经过杆塔进入大地。杆塔接地电阻存在一定的暂态性，可以借助冲击接地电阻表示。也就是说，通过降低杆塔接地电阻的方式，可以显著降低杆塔顶部电位，进而使线路的防雷效果得到提高。在输电线路中引入长效型非金属石墨接地极，针对部分土壤电阻率较高地区更换新的接地极，将更换前后两种接地电阻对比，电阻值降低幅度4～6Ω，实现了对杆塔接地电阻的有效控制。
2.3 安装线路氧化锌避雷器
这种避雷器有两种形式，一种是无间隙串型，另一种是串联间隙型。将线路氧化锌避雷器安装在输电线路中，其运行效果良好，线路防雷水平得到了显著的提高。无间隙串型避雷器在实际安装过程中只需要直接在导线上，借助氧化锌电阻片实现对绝缘子串的有效保护，在冲击能量吸收方面的可靠性远远好于带串联间隙型避雷器。同时不存在放电延时以及分散性。带串联间隙避雷器有纯空间间隙以及固定间隙两种形式，这种避雷器不会承受工频电压的影响，只有在雷电过电压情况下才会处于工作状态，有着较高的电阻片荷电率，可以显著降低雷电冲击残压，在实际应用中有着极高的可靠性，使用寿命长。避雷器在实际应用中也存在一定的局限性，需要定期拆除进行性能测试，如果电网中避雷器的安装数量较多，将会在很大程度上增加维护管理工作难度。另外，这种避雷器很难实现对线路整体的有效保护，仅对安装位置杆塔有着较好的保护效果。
3 电网防雷新技术以及改进措施
3.1 不平衡绝缘方式防雷
第一，单回三角排列线路，主要是应用“差绝缘”技术，35kV系统接地电流小，可以在短时间内运行单相接地，减少三相绝缘子其中一相绝缘子数量，在相间建立绝缘差，当线路遭受雷击时，如果雷击电流强度较大，超过线路防雷水平，那么闪络现象会首先出现在差异相，出现单相接地。这种形式就相当于在雷击瞬间，存在有避雷线以及差异相导线两条避雷线，都处于接地状态，进而提高线路防雷效果。应用这种技术，可以将线路的整体防雷效果提高约24%。
第二，单塔双回线路，很多输电线路在选择防雷技术时，应用单塔双回架线方式，这种防雷技术可以在一定程度上节约防雷成本，但是在雷击情况下单塔双回线路容易出现同时跳闸现象。当前很多线路应用不平衡绝缘方式提高线路防雷水平，这种技术主要是指在一个回路中应用正常绝缘方式，另一条回路中适当降低线路绝缘水平，比如减少绝缘子片。当雷击现象出现时，闪络现象首先会出现在绝缘水平较低线路，闪络之后的导线相当于直接接地，通过这种方式，提高整个线路防雷水平，保证电网运行的安全可靠性。
3.2 限流式先导放电避雷针
限流式先导放电避雷针，在雷云电场作用下，限流先导放电避雷针可以增加避雷针虚拟高度，引导雷电击落在避雷针上，这种技术弥补了传统避雷针存在的“侧击”等现象。另外，还能显著降低雷电电流流入大地后的感应过电压水平。
4 结语
雷击现象存在较大的分散性以及随机性，很难提前控制雷击点以及雷电参数，雷击线路跳闸事故的分析存在较大的难度，在这种情况下，非常容易导致线路因为雷击出现故障，影响电网运行的安全稳定性。因此，想要应用新的防雷技术，必须要先对地区地理、气象等方面情况进行详细分析调查，同时了解线路运行实际情况，计算线路防雷水平，综合考虑这些方面因素，采取针对性的防雷改进措施，提高线路防雷水平，为电网运行的安全稳定性打下良好的基础。
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