试论输电线路防雷方法及其实践
输电线路是电力系统中重要的组成部分。其长时间的暴露在自然环境中，受到外界的影响和损害较大，其中最雷击是其中最主要的因素之一。文章结合本人从事输电线路工程的多年工作经验试论输电线路的防雷方法及其实践。
标签：输电线路；防雷；方法研究
输电线路大部分都分布在旷野、山区等地段，极大程度上收到雷击危害，因此，输电线路的防雷是减少电力系统故障的关键措施之一。做好输电线路的防雷工作，既可以提高输电线路本身的供电可靠性，还能保障变电所以及发电厂等安全运行。
1 主要的雷击方式
在输电线路的雷击危害中，主要预防的有两种直击雷形式：绕击和反击，无论是哪种雷击形式，都极大程度威胁着输电线路的安全。
2 输电线路的防雷方法及实践
我国对于输电线路的防雷，以“突出重点，层层防护”为原则，抓住重点，兼顾一般，有针对性的采取各种防雷方法为输电线路设置层层屏障，从根本上预防雷电波的入侵，降低雷电对于输电线路的危害，一般采用的方法有以下几种。
2.1 装设线路自动重合闸设施
输电线路在遭受雷击时，都是瞬时性的接地故障——雷击跳闸，装设线路自动重合闸设施，能够保证输电线路在大多数雷击情况下都能够自动重合成功，保证输电线路的正常运行。
2.2 降低输电线路杆塔的接地电阻值
在输电线路防雷方法中，最为直接和有效的方法之一就是降低输电线路杆塔的接地电阻值。其接地电阻值的大小直接影响输电线路杆塔的顶电位大小。如果接地电阻值偏大，雷击会导致杆塔的顶电位值增加，发生反击输电线路现象；如果接地电阻值的大小符合要求，则发生雷击时，大部分的雷电流将会沿着输电线路杆塔流入大地，不会对输电线路的绝缘产生破坏，保证了输电线路的正常运行。
2.3 加设输电线路避雷器
在我国对于输电线路预防直击雷较为成熟的方法为加设避雷器，该方法已经成功应用十余年，运行效果较好。尽管这种方法还有一些缺点，但是其预防直击雷的效果得到了大部分专业人士的认可。
2.4 装设避雷线
装设避雷线是我国的比较常用的输电线路防雷方法，其简单、有效、性价比高。该方法能够防止雷电对导线的直击并且还能够提供其他用途：（1）屏蔽作用：对导线有屏蔽作用，能够防止导线的感应过电压超过标准数值；（2）耦合作用：对导线有耦合作用，能够降低输电线路的绝缘子的电压值；（3）分流作用；能够降低流经输电线路的雷电流，进而减小输电线路杆塔的顶电位数值。
2.5 加设输电线路负角保护针
在我国的西北以及云贵等山区，很多输电线路都是架设在山腰或者斜坡处，其设置避雷线时，实际保护角要大于设计保护角，这就导致了输电线路的边导线可能超出了避雷线的保护范围，周围存在绕击区。这种情况在我国已经得到了很好的解决，通常是在上述的绕击区范围加设负角保护针，在两边相安装屏蔽针（上翘30度，长2.4米左右）。这种方法能够屏蔽绕击区，有效地防止雷电绕击。
2.6 保护外边相
通常情况下，设计人员对输电线路进行防雷设计时，按照一般的防雷要求进行设计。但是在有山坡的地方，保护角受到山坡的影响，这种设计不能够满足防雷要求，实际应用时会导致输电线路的闪络次数增加，影响电网的正常运行。因此要根据线路所经地区的实际情况合理进行保护角的设计和校验，避免设計出的防雷保护角不能够满足当地的输电线路防雷要求的现象发生，对输电线路进行更好的防雷保护。
2.7 改变输电线路的绝缘水平
2.7.1 提高输电线路的耐雷水平，提高线路绝缘
输电线路的耐雷水平主要取决于绝缘子的性能。因此，输电线路管理单位应当加强绝缘子的全过程管理，包括加强检测力度，严格质量检查等。对于已经挂网使用的绝缘子应当严格按照我国现行的《架空线路运行规程》中的相关规定对其进行定期检测，及时更换不合格产品和故障产品，并对其劣化情况进行数据统计分析。
2.7.2 采用差绝缘方法
这种方法常用于经消弧线圈接地或者中性点不接地并且对于导线要求为三角形排列的输电线路系统。所谓差绝缘方法，就是指在同一个基杆塔上，三相绝缘不同，下面的两相比最上面的一相要各增加一枚绝缘子，而当杆塔或者上导线发生雷击时，先击穿绝缘较弱的上导线，然后再流经杆塔导入大地，不会发生两相闪络现象。据可靠数据统计显示，采用了该方法后，同等级输电线路的耐雷水平能够提高24%左右。
2.7.3 采用不平衡绝缘方法
由于供电或者其他方面的输电要求，目前我国有很多地区都采用了同杆塔搭设双回路输电线路的设计，并且数量呈上升趋势。这就导致了有些线路仅采用一般的防雷措施根本无法保证防雷需要，这时就可以采用不平和绝缘方法。这种方法能够保证当双线路中的一条发生雷击跳闸时，不会干扰另一条线路。这种防雷方法的应用原理就是两条线路的绝缘子数量并不相同，绝缘子数量较少的线路首先发生闪络现象，闪络后其就成为一条避雷线，对另一条线路产生耦合作用。通过大量的数据统计分析，采用该方法后，输电线路的跳闸率仅为未采用该方法的三分之一。
2.8 加设塔顶预防雷击拉线
加设塔顶预防雷击拉线能够屏蔽和分流雷电流，降低了发生电流反击的几率；并且发生雷击时，雷电流首先触及预防拉线，降低绕击的几率。根据对我国某条线路的雷电流的幅值近20年类的数据实测统计分析，当杆塔顶部遭受雷击时，塔顶加设的预防拉线能够使其分流系数降低1.5倍，换言之，即耐雷水平增加了1.5倍。
2.9 安装耦合地线
对于雷击发生频率较高的地段，如果杆塔的接地电阻值受限难以降低时，可以再导线的下方增设一条耦合地线。尽管这条架空线路不能降低绕击率，但其连接了改杆塔地网和相邻的杆塔地网，换言之，即相当于增加了连续接地体，当发生雷击反击时，增大了分流系数和耦合系数，进而减少了杆塔的接地电阻值，避免了闪络现象的发生。这种方法能够使经常遭受雷击的线路跳闸率降低了二分之一。
2.10 采用雷电定位系统
雷电定位系统能够对雷电实行实时监测，能够准确的定位发生雷击跳闸的杆塔位置，帮助检修人员及时发现故障点，大大减少了查找故障的时间，及时恢复供电。并且，该系统还能给对相关数据进行统计分析，提高了防雷工作的效率。
3 结束语
由于雷电现象复杂且分散，随机性强，其危害不能够完全消除和避免，因此就必须抓住关键点，依靠专业人员的不懈努力和探索，综合采用多种防雷方法和措施，并考虑输电线路经过的地区的雷电的活动强度、频率、地形、地貌等多方面因素，将雷电危害降至最低，保证输电线路的安全运行。
参考文献
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