（中国南方电网超高压输电公司柳州局）
摘要：随着气候恶化，电网雷害事故越来越严重，运行经验表明，输电线路的雷击跳闸率大都由绕击引起，而且在山地、丘陵和一些特殊地区更加严重，尽管在架空线铺设之初就在输电线路的上部设置了架空底线用来防雷，但输电线路雷击还时有发生。减少雷击跳闹率尤其是绕击跳闸率是提高输电可靠性的重点环节，对提高我国电网运行可靠性，为国民经济和社会发展提供坚强动力有着十分重大的意义。
关键词：超高压输电线路；雷电；绕击；防雷
随着电网容量的增长和输电线路电压等级的提高，对超高压输电线路的运行可靠性提出了越来越高的要求。运行经验的不断丰富及设计水平的进步使得输电线路的操作过电压己被限制在较低的水平，极少发生因操作过电压而导致线路闪络的故障。此外，污闪治理工作的大幅推进使得线路的交流耐压水平稳步提升。因此，输电线路雷害问题逐渐成为影响线路运行安全的主要原因之一。
1 超高压输电线路发生雷电绕击的原因
造成500k V超高压输电线路跳闸故障的主要原因就是雷击。雷击包括很多种类型，其中主要的雷击类型是直击雷、感应雷、反击雷、绕击雷等。不同的雷击所造成的威胁是不一样的。直击雷相对来说是发生概率最小的但也是危害最大的；由于反击雷的影响，输电杆塔电位将会升高，如果杆塔电位和导线上感应过电压之间的电位差大于绝缘闪络的临界值，那么将会发生我们所说的闪络现象；当绕击雷发生时就会造成输电导线电位的升高，破坏导线的绝缘性能。
影响输电线路耐雷水平的因素主要有：雷电波入射角、保护角、地面倾角、杆塔高度、击距系数、风速、工作电压、档距、分析击距公式的选择、绝缘配置方式等。本研究在考虑以上因素的基础上，考虑输电线路系统运行方式及要求，具体线路路径经过地区的雷电活动数据、路径的地形地貌特点、山区土壤电阻率的高低等自然条件，最后参考当地原有线路的运行经验，进行技术经济比较，确定比较合理的保护措施。
如果能够确定某个杆塔的雷电事故是由雷电绕击引起的，则只在雷电绕击的相导线上安装避雷器就能确保在保护范围内不会出现线路的雷击闪络事故。
对于山坡上的杆塔，一般是外侧线路容易绕击，则只在外侧相导线上安装线路避雷器。对于山顶或平地区域的线路杆塔，则绕击出现在边相，因此应在两侧安装线路避雷器。特别注意：如果基于防绕击目的的杆塔避雷线或杆塔遭受雷击，则没安装避雷器的相导线可能会发生闪络。避雷器不仅可以防止绕击，还能有效防止反击事故发生。线路安装避雷器后，可以大大提高线路耐雷水平。
在实际工作中，可根据雷击相别、雷电流大小并结合地形地貌确定雷击类型是反击还是绕击。区分绕击、反击的要素有雷电流、接地电阻、闪络基数和相数、塔身高度、地形特点、闪络相别以及绝缘子串上的闪络路径。
2 超高压输电线路的防雷措施
2.1 架设避雷线
架设避雷线（如图1）可以起到屏蔽作用，引导雷电向避雷线放电，通过杆塔和接地装置将雷电引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。需要注意的是，要防止直接的雷击导线，分流减少经杆塔入地电流，降低塔顶电位，并且降低感应过电压，超高压输电线路应全线架设避雷线。沿全线装设避雷线是目前为止110KV及其以上架空线最重要和最有效的防雷措施，并且保护角越小，对绕击雷的保护效果越好，受到杆塔结构的限制。根据上述分析不难看出，如果输电线路的保护角度能够减少，那么输电线路的雷击绕击率就会得到有效的下降，从而降低雷击对输电线路所带来的影响。由此可见，人为的减少输电线路保护角度能够有效的提高输电线路的抗绕击雷能力，能够有效降低绕击雷影响。不过这一方式的可行性并不高，其没有充分考虑输电线路的分布情况，一般来说，输电线路的分布都是比较广泛的，因此想要对其保护角度进行整改调整是非常困难的，特别是在山区的输电线路，整改难度更会大幅度提高，因此，采用人为减少输电线路保护角度的方式来防止输电线路雷电绕击不是特别理想。
2.2 降低杆塔接地电阻
对于土壤电阻率低的地区，应充分利用铁塔、钢筋混凝土杆的自然接地电阻；对于土壤电阻率高的地区，可以采用多根放射形接地体或连续伸长接地体以及垂直接地电极等措施。这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施，措施有采用多根放射状水平接地体、降阻模块等。反击是当雷电击到避雷针时，雷电流经过接地装置通入大地。
2.3 加强超高压线路的绝缘
即加高堤坝，对大跨越、高杆塔，落雷机会多等情况，可增加绝缘片子数（如图1）、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气距离。在实施上有很大的难度，一般为提高线路的耐雷水平，均优先采用降低杆塔接地电阻的方法。
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图1 架空输电线路雷电过电压识别
2.4 双回输电线路采用不平衡绝缘
为了避免线路落雷时双回路同事闪络跳闸而造成的完全停电的严重局面，当采用通常的防雷措施都不能满足要求时，在雷击线路时绝缘水平较低的线路首先跳闸，保护了其他线路。采用一回普通绝缘，一回加强绝缘的措施，当雷击时普通绝缘先闪络，闪络后相当于地线，增加了对加强绝缘线路的耦合作用，提高了耐雷水平，从而保证正常供电。
2.5 架设耦合电线
在降低杆塔接地电阻有困难时，可以选择在导线的下方加装一条耦合地线，具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数，可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率，又加强了避雷线对导线的耦合作用，运行经验表明，该措施可降低雷击跳闸率50%左右。
2.6 采用消弧线圈接地方式
这种方法能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电弧，即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。试用110kV及以下电压等级电网，可使大多数雷击单向闪络接地故障被消弧线圈消除，不至发展成为持续工频电弧，我国的运行经验表明，该措施可使累计跳闸率降低1/3左右。
2.7 装设自动重合闸装置
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能迅速去电离，线路绝缘不会发生永久性的损坏和劣化，自动重合闸的效果很好。我国110kV及以上线路重合闸成功率达75-95%。
2.8 安装线路避雷器
通俗的说就是水涨船高，并联连接在绝缘子串上，当作用电压超过避雷器的放电电压时，避雷器先放电，避免了绝缘子串的闪络，不作密集安装，仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱的防雷保护。能免除线路的冲击闪络，使建弧率降为零。
3 结论
若输电线路全线架设线路避雷器，理论上讲可将雷击跳闹事故降至零。但由于线路避雷器价格较为昂贵，考虑到避雷器的经济性能，建议在接地电阻高、易击段安装线路型避雷器。若有可能，可辅以相关降阻措施，提高防护效果。减小地线保护角是提高地形对导线屏蔽效果最直接的途径，其对线路绕击性能的改善效果也较为明显。但对现有线路实施减小保护角的防护措施受地形影响较为明显，建议在减小保护角的同时将地线水平宽度增加对改善跳闹率的综合效果较好。
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