摘要:输电线路作为电能传输的大动脉，其分布广泛、架构复杂，特别是在线路规划过程中易受诸多因素的限制而暴露于雷击环境中。据相关数据统计，各等级输电线路跳闸故障中雷击跳闸故障所占比例已超过了30%，特别是少数高压、超高压输电线路雷害事故竟达到了40%以上，这充分说明雷害对输电线路正常运行的严重性及危害性。因此，为了减少雷击跳闸事故频率，保障整体电力系统的安全运行，输电线路防雷技术措施是不可或缺的。
关键词:输电线路;雷击事故;防雷对策
架空输电线路作为电网的重要组成部分，架设路径大多为高山、旷野或丘陵，且基本采用高塔架设，大部分暴露在自然环境之中，极易受外界环境影响和破坏。通过近几年架空输电线路跳闸停电事故调研发现，雷击在输电线路跳闸事故中占较大比重，且大多难于防范。国内各地区电网在架空输电线路防雷实践应用中大多采用架空避雷线、装设避雷针等单一防雷措施，防雷效果有待进一步检验。有效筑牢架空输电线路防雷水平，减少雷击停电事故，确保输电线路安全稳定运行，具有重要意义。
1雷击事故特点
某地区电网输电线路运行状况统计结果显示，引起线路跳闸的主要原因为雷击。如2016年35～220kV线路跳闸48条次，雷击跳闸为35次，占全年72.9%，2017年35～220kV线路跳闸31条次，雷击跳闸为14次，占全年跳闸45.16%，2018年35～220kV线路跳闸70条次，雷击跳闸为57次，占全年跳闸81.43%。
1)电压等级越低，雷击故障发生率越高。从表2可以发现近3年来35kV线路的雷击跳闸率、雷击跳闸次数均远高于其他电压等级线路，累积达94次，占88.68%。110kV线路雷击跳闸率、雷击跳闸次数次之，占9.43%。220kV线路雷击跳闸率、雷击跳闸次数最低，仅为2次，占1.89%。
2)每年3—8月为雷击跳闸事故高发期。2016年3—8月雷击跳闸次数占全年雷击跳闸的100%、2017年为92.86%、2018年为98.24%。
3)雷击事故绝大部分为瞬时性故障，重合成功率极高。2016年雷击重合率100%，2017年雷击重合率100%，2018年雷击重合率91.23%。
4)雷击事故导致的永久性故障主要表现为导线断线、跳线断线等。永久性雷击故障所占比例不高，但雷击断线的故障时有发生，如2018年该地区3—4月就发生2起雷击断线事故。
5)绝大多数易遭雷击线路杆段位于山地(山顶、山腰)、农田。2016年山地雷击占50%、农田雷击占50%，2017年山地雷击占78.57%、农田雷击占21.43%，2018年山地雷击占66.67%、农田雷击占33.33%。
2输电线路雷击跳闸分析
2.1雷电活动的分析
据雷电定位系统对该地区雷电活动的统计，2010年～2013年该地区的雷电总数超过了30000多个，这意味着该地区的雷电活动与其他地区相比更为频繁。因此，有必要对该地区的雷电定位系统数据、气象观测数据进行统计、分析，从而探索出该地区的雷电活动规律，为防雷技术方案的制定提供重要的参考依据。据调查统计数据显示，该地区输电线路的雷击跳闸次数集中在4、5、7、8月份，这是因为该地区这几个月份是雷雨季节，雷电活动更为频繁，因此该时间段需加强防雷工作。
2.2雷害方式的判定
雷害主要有反击和绕击两种形式，雷害的判定方式较为简单，反击一般可在塔头找到接地点，而绕击只能在绝缘子接地端找到绕击点。每次雷害事故发生时，都应进行事故巡视，若有必要，还应登杆透视雷击故障详细情况，并做好图文记录，从而为雷害方式的判断和防雷工作的开展提供重要判据，一般情况下，绕击是输电线路遭雷击的主要形式。
2.3地质条件的影响
雷电绕击率与杆塔高度，以及线路所在地形、地貌、地质条件存在密切关系，而该地区地质结构复杂，部分输电线路架设在高山、山地之中，又有岩石、页岩、沙石等地质，土壤电阻率较高，诸多不利的地质条件更容易发生雷电绕击现象。
3输电线路防雷综合技术措施
3.1输电线路防雷技术措施
针对该地区输电线路雷击跳闸频繁发生的实际情况，以及该地区的气候、地质特殊实情，可以采取如下技术措施来提高线路整体耐雷水平。
1）提高线路的绝缘水平。输电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比关系，因此，增强线路的绝缘水平是一项重要的防雷技术措施。可通过加强零值绝缘子检测或更换新型绝缘子等方法来保证线路的绝缘性能。
2）降低杆塔的接地电阻。输电线路的接地电阻与耐雷水平成反比关系，由于该地区土壤电阻率较高，因此，降低杆塔的接地电阻是提高该地区线路耐雷水平的基础性技术措施。
3）增设耦合地线。在雷击频发及雷电活动强烈的杆塔、地段增设耦合地线，也是提高输电线路的耐雷水平有效途径之一。
4）安装线路避雷器。选择性的在雷击跳闸频发的线路安装线路避雷器能起到较好的避雷效果，该地区部分线路已安设了一定数量的线路避雷器，且起到了较好的防雷效果，但由于避雷器装设成本较高，因此，可在特殊位置适当使用。
根据该地区雷电活动及雷害实际情况，以及雷害产生的主要原因，考虑防雷方案的经济适用性以及防雷技术的可行性，对上述各项技术措施进行对比分析，最终决定该地区输电线路的防雷主要措施为接地网改造，并适当选择加装避雷器、加装可控放电避雷针、加装防绕击避雷针及其他防雷技术措施。
3.2输电线路防雷整体安排
在输电线路防雷实践过程中，时常会受到防雷投入资金的限制，因此，有必要对输电线路防雷作整体安排。
1）集中治理。在防雷工作中经常会不考虑雷电活动的随机性，在某种程度上容易忽略线路“线”优先于“点”的原则。往往出现对一条线路雷击的某段进行防雷技术改造后，结果该线路的另一段又出现了雷击故障，因此，将防雷工作范围分散至多条线路还不如集中精力治理好某一条线路。
2）整体考虑。最初开展防雷工作时，大多采用的是“头痛医头、脚痛医脚”的方式，简单的在易遭雷击的杆塔加装避雷器，却忽略了对杆塔接地的整改，最终影响防雷效果。事实上，装设非常规防雷装置的目的就是将雷电绕击转化为反击，但对杆塔的接地电阻要求且很高。因此，防雷工作需整体考虑、综合完善，采取加装防雷装置与杆塔接地改造相结合的方式来提高耐雷水平水平。
3）注重源头。输电线路遭受雷击的原因主要有线路绝缘水平、杆塔接地电阻、避雷线保护角等。若本身线路的绝缘水平高、避雷线保护角小、接地电阻小，雷击跳闸率明显会低很多，因此，应充分考虑线路走廊的落雷情况，尽可能从输电线路设计源头来提高耐雷水平。
4）精心维护。通常在雷电活动频发之前，采取防雷装置检查、杆上引下线维护、铁夹板涂抹导电膏等维护措施，能有效的减少雷害事故。
结语
某地区架空输电线路实际运行数据为样本，分析了近3年内35kV及以上输电线路雷击事故的几大原因，并根据该地区气象因素及线路实际运行状况提出了预防雷击事故的具体策略，使雷击事故跳闸率降到较合理的程度，从而提高架空输电线路的供电可靠性、安全性，同时为今后输电线路防雷工作提供借鉴意义。
参考文献
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[2]张午阳，周平.重庆500kV输电线路雷击故障调查分析及防雷研究[J].华中电力，2008（4）.