（中国能源建设集团广东火电有限公司）
摘要：由于我国地域辽阔，不同区域的自然环境、地形地貌、水文条件具有一定的差异性，高压架空线路作为输电线路的一种形式，在山区、丘陵、高山等区域广泛应用。由于高压架空线路运行环境比较复杂、运行阶段多，容易受到雷击、风雪等因素的影响，从而导致高压线路出现故障，导致线路起火，大面积区域停电，给电力用户的正常生活生产带来影响。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对高压架空线路故障原因与防雷措施探究提出了一些建议，仅供参考。
关键词：高压架空线路；故障原因；防雷措施
引言
高压架空线路出现故障的原因主要受到雷击、风雪、人为等主、客观因素的影响，导致架空线路故障。通过安装防雷装置和防雷设备，提高高压架空线路的防雷水平，并安装杆塔智能监测系统和在线视频监控系统，对高压架空线路和杆塔进行实时监测，及时发现高压架空线路运行中可能存在的安全隐患，并采取有效的措施。
1、架空绝缘线路防雷必要性
配电网是油田企业电力系统重要组成部分，油气生产属于全天候连续生产，对供电可靠性的要求很高，雷击造成一次瞬间停电可能只有几秒钟的时间，但是油井全面恢复生产需要几天甚至更长的时间，严重时可能还会造成泵卡、死井等次生事故。
2、高压架空线路故障及原因分析
2.1雷击故障
雷电是一种自然现象，雷电释放的瞬间产生几十安培甚至几百万安培的电流。雷击对电气设备的损坏分为直击雷和感应雷。直击雷指建筑物、电气设备或者电力电缆直接被雷电击中；感应雷指是由于电气设备附近容易产生电磁场，雷电入侵电力电缆、通信线等内部，导致电气设备产生瞬间过电压和过电流，如果超过了电气设备实际承载负荷，则导致电力故障。由感应雷引起的雷击事故约占雷害事故的80%~90%。如果雷电直接击中架空线路，则产生持续高温，让输电线路绝缘体融化起火，导致线路短路，造成大面积停电故障。雷击故障主要是由于架空线路防雷措施不全面或者架空线路防雷体系存在一定的缺陷。比如高压架空线路设计不合理，架空线路安装在雷电多发区域或者土壤电阻比较高的区域，这些区域受到雷击的概率比较大，容易发生雷击现象。
2.2杆塔故障
高压架空线路在运行过程中，受到风力、雪压、泥石流、地震等自然因素的影响。如果雪压的荷载超过架空线路设计的荷载，那么杆塔可能出现沉降、倾斜甚至倒塌现象。
2.3来自线路施工方面的影响
在架空输电线路的实际线路施工过程中，部分线路由于交通问题、岩石问题或是土壤电阻率过高等问题而造成的线路施工困难。同时，接地设计本身又是一种比较隐蔽的施工工程，监督较为困难，部分施工人员会存在不按照图纸施工、回填土不符合要求、接地体埋深不足、接地装置内部连接时未曾按要求进行焊接，或是降阻剂的用量不够等问题，因此造成架空输电线路整体存在施工质量问题，给后期输电线路的稳定与安全运行埋下了安全隐患。
3、高压架空线路防雷措施
3.1改进架空输电线路的接地设计
首先，需要做好杆塔的接地设计。在架空输电线路的初步设计阶段，要做好线路沿线的实地考察，避开雷击频发路段，确定合理路线。在此基础上对线路杆位的土壤电阻率进行测量，合理设置杆塔接地装置，确定出最符合当地环境实情的接地形式。其次，降低接地电阻。对于在土壤电阻比较低的地方架设输电线路，需要充分利用拉线及杆塔基础等进行自然接地，尽可能降低接地电阻。而对于土壤电阻率比较大的地方，可以采取外引接地方式、放射型接地方式、复合接地方式、连续伸长接地方式、物理接地方式以及换土方式等有效手段，降低杆塔的接地电阻。另外，加长接地极也是一种有效降低接地电阻的方式。最后，还可以使用降阻剂。
随着电阻技术的不断进步，具有超高导电性的降阻剂得到逐步更新升级，在架空输电线路的接地设计中科学合理地使用降阻剂，能够通过有效降低接地电阻来实现输电线路防雷对于接地电阻的要求。降阻剂能够快速渗入到地面土壤中，大幅增加分散电流的范围，适合在土壤电阻率比较大的地方使用。
3.2堵塞方式
增加杆塔、绝缘子或横担的绝缘等级来做到封堵，提高线路绝缘等级及耐雷水平，减低线路的建弧率而有效避免发生雷击断线事故，使工频续流有足够的时间和通道到线路避雷器处有效泄流入地。降低线路杆塔的接地电阻能有效的提高线路的耐雷水平，是一项基本的防雷措施。降低线路杆塔的接地电阻的方法主要是增加接地极的深埋和数量，对于接地电阻差的土壤采取换土和添加降阻剂等措施等。（1）把原线路运行的线路等级普通瓷质绝缘子全部升级更换等级硅胶合成绝缘子。由于合成绝缘子具有少维护等瓷质绝缘子不具备的优点，保证了线路的绝缘水平。（2）在空旷地区的线路，附近没有树木、高大建筑物的遮蔽，绝缘导线容易遭受直击雷并发生断线故障，这些区域的绝缘导线全线每200m处安装脱离式的氧化锌避雷器，并且将接地电阻降至10Ω以下，目前运行效果良好。（3）在树林地区以及高大建筑和高压线路附近的线路，由于树木屏蔽作用，易发生感应雷过电压，这些地区的线路每3个杆塔安装1组带热爆式脱离器的氧化锌避雷器，并将接地电阻降至10Ω以下。目前该措施已在虎16绝缘架空线路使用，效果显著。（4）在变电站附近的线路，在变电站出线处安装无间隙氧化锌避雷器，配合热爆式脱离器使用，户外柱上开关、刀闸处双侧安装避雷器，并将接地电阻降至10Ω以下。
3.3疏导方式
疏导方式就是疏通泄流—即在绝缘导线杆塔上安装防雷装置，将绝缘导线高电位引至防雷装置处，并和横担、支柱绝缘子之间形成一个空气间隙，当雷击后过电压击穿空气间隙并形成固定弧根进行燃烧释放雷电过电压能量，从而保护绝缘导线。
3.4故障分析法
（1）双端数据的故障分析法。在故障测距时，该种方法主要是依据一端电压、两端电流进行，如基于线路两侧零序电流的比值，可以将单相接地故障的位置测算出来。但是缺少对分布电容作用的考虑。另外，在不同运行模式下，需要预先画出线路下零序电流分布曲线，运行模式与实际测距结果有着密不可分的关系。（2）单端数据故障分析法。解方程法、阻抗法、电压法就是单端数据故障包含的几种方法。解议程法主要是参照系统模型与输电线路参数，对测距点的进行测量，得出电流与电压，进而运用解方程的方式获取故障点距离。阻抗法主要是系统故障时，对线路一侧进行测量，获取电流值与电压值，在运用计算获取故障回路的阻抗，故障区和被测量区的距离与阻抗形成正比，从而获取故障距离。电压法主要是发生故障处的电压值在线路故障时会急剧下降，并通过计算各种故障相电压的沿线分布状况，获取故障相电压的最低点，满足故障测距的标准。
结束语
综上所述，架空输电线路的安全与稳定受到线路环境、线路设计以及线路施工等诸多因素的影响，对于架空输电线路的性能提升也会产生不利影响，因此，需要结合施工实际做好相关因素的考量，并有针对性地进行架空输电线路的防雷及接地设计。由于所有的防雷措施都离不开接地，因此，做好接地设计是至关重要的，要做好架空输电线路防雷设计的保护工作，确保接地装置的完整性，保护好绝缘线路相关设备，减少雷电对线路的影响，从而最大限度地保证架空输电线路的正常安全运行。
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