摘要：由于架空输电线路常以横竖交叉的形式在大范围空旷场地建设，且离地较高，因此，容易引来雷电攻击。为保护架空输电线路，对其加强雷电防护尤为重要。本文首先分析架空输电线路的雷电过电压的类型，然后提出架空输电线路雷电防护措施，如架设避雷线、降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器、调整绝缘子爬电距离，以期为架空输电线的雷电防护提供参考。
关键词：架空输电线路；过电压；防护措施
引言
雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，产生巨大的电流。它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一。容易使被击物体炸毁、燃烧，使导体熔断或通过电动力引起机械损坏。因此，研究特高压输电线路的雷电特性，对雷击原因、雷击过电压分析模型和相关参数进行详细研究，对输电线路的保护起到重要作用。
1雷电放电概述
雷电作为常见的自然现象，在电力系统中会引起超过正常电压很多倍的雷电过电压，它是造成电力系统故障的主要原因。雷电放电所产生的雷电流流过输电线路将引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应，从而对输电线路安全稳定的运行产生巨大的威胁，所以在设备投入运行之前要进行运行截面的选择、设备的稳定性、开断能力、关合能力等一系列校验。从气体放电的特性来看，雷电属于一种超长空气间隙的火花放电过程。在设备实际运行时，雷电流具有极性效应，设备可当作棒极，雷云相当于板极。根据雷电放电的三个阶段，可将雷电流绘制成标准雷电流波形进行分析。
2雷击故障的主要类型
雷击将在系统中产生雷电过电压和雷电过电流。雷电过电压将危及设备绝缘甚至造成停电；雷电过电流将损坏被级物体。雷击故障的主要类型分为以下三种。1）直击雷过电压，被击中物体将产生高于正常电压的过电压。输电线路大多工作于户外，考虑实际情况的需要，如果输电线路架设较低，由于树木、道路、鸟兽和一系列人为因素，会造成线路损坏、短路等故障。所以一般高压输电线路架设的很高。但是线路高度的越高，受地理环境的影响，独立架设在空旷的山区中，遭受雷击的几率也大幅提升。当雷电击中杆塔导致绝缘子对地电位超过对导线端电位，从而形成反击。2）感应雷过电压，输电线路附件会有其他物体，当雷电击中这些物体时，由于电磁感应现象，在设备或输电线路上会形成过电压，从而击穿绝缘子，造成短路故障引起跳闸。3）高压雷电入侵波。雷电击中输电线路，雷电中的能量在输电线路中以波的形式传播，最终进入发电厂变电站，对电力系统中的设备形成过电压，危及绝缘。
3架空输电线路雷电防护措施
3.1架设避雷线
避雷线常用于电压等级较高的架空输电线路中，通常能有效避免雷电直接击中架空输电线路上的导线，从而削弱过大冲击电流对架空输电线路的直接损害。一般情况下，架空输电线路基本都装配有避雷线，而在电压等级为超高以及特高的架空输电线路上会架设两条避雷线，该方式通过增加避雷线的数量来提高避雷线的防雷保护能力。避雷线保护角的大小会对架空输电线路的雷电防护水平产生较大影响，我们需要通过对避雷线保护角的调整来提升线路的雷电防护能力。在相同条件下，避雷线的保护角越小，架空输电线路的耐雷水平越高。降低避雷线的保护角，可以大大地降低输电线路的雷击绕击率，从而较好地预防雷击故障。
3.2降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻对于防范雷击有着重要的意义［1］。
雷电电击绝缘电阻较大的架空输电线路时，架空输电线路的杆塔顶部会形成较高的电位，绝缘子将会承受更大的电压,更容易被击穿，若架空输电线路上的绝缘子被击穿，则会破坏电力系统的平稳运行状态；与此同时，在线路杆塔的绝缘电阻小的情况下，雷击杆塔时，杆塔顶部电位更小，绝缘子将会承受更小的电压，不容易被击穿。降低绝缘电阻的方法较多，如延长接地体长，增加接地体的埋地深度，使用新型石墨烯接地体，使用降阻剂等。合理利用这些方法能够对降低杆塔接地电阻起到较好的效果，进而提升架空输电线路自身的雷电防护能力。
3.3安装线路避雷器
跳闸事故的发生对电力系统运行的稳定性以及人民用电保障性的破坏都是极为严重的，在架空输电线路上安装避雷器能有效减少雷电击中线路后发生跳闸事故的次数。避雷器结构性能的不同使得它们的应用场合有所不同，因此在不同场合下应选择适宜的避雷器，才能充分发挥其防雷保护能力。避雷器的种类有很多，主要包括管型避雷器、阀型避雷器以及氧化锌避雷器。其中，管型避雷器由两个串联间隙组成，一个间隙在大气中，称为外间隙，它的任务就是隔离工作电压，避免产气管被流经管子的工频泄漏电流所烧坏；另一个装设在气管内，称为内间隙或者灭弧间隙，管型避雷器的灭弧能力与工频续流的大小有关，且受工频续流的影响较大。管型避雷器大多用在供电线路上作避雷保护。阀型避雷器内部由火花间隙和碳化硅制造的非线性电阻片组成，具有较好的保护特性，因而被广泛应用于各种电压等级的线路和电气设备上。氧化锌避雷器被广泛应用于架空输电线路上，这是因为氧化锌避雷器具有其他类型避雷器所不具备的特性，这一特性对架空输电线路的雷电防护极为适用。对于操作不当产生的过电压以及雷电在线路中形成的过电压，氧化锌避雷器均能发挥良好的抑制作用，这得益于氧化锌良好的非线性伏安特。利用氧化锌良好的非线性伏安特性，使在正常工作电压时流过避雷器的电流极小（微安或毫安级）；当过电压作用时，电阻急剧下降，泄放过电压的能量，达到保护的效果。氧化锌避雷器在受到雷击时，能将雷击电流导入地，进而削弱过大的电流对架空输电线路带来的损伤，且避雷器能在雷击结束后快速恢复到原状态，有效提升了架空输电线路雷电防护的快速性。除此之外，氧化锌避雷器对污染的抵抗能力较强，能较好地适应恶劣的环境，这也符合了架空输电线路通常所处的环境条件。与其他避雷器相比，其质量相对较轻，这一特点也使得其在架空输电线路上的装配变得较为便利。
3.4减少避雷线保护角
避雷线保护角是避雷线和导线间与垂直线的夹角，架空地线如果具有较小的保护角，那么当出现雷电时，发生绕击的概率将减少，从而提高输电线路的耐雷水平，但是出于经济性和安全性的角度考虑，不同的电压等级对保护角的大小要求各不相同。保护角的选取要在线路安装之前就做好预算，当线路投入运行时则不可改变保护角的大小。同一电压等级架空线路处于不同地区时，其避雷线保护角也应有所区别，一般山区雷电更为频繁，所以山区的架空线路上避雷线保护角应较平原地区避雷线保护角小一些。
结语
为保证电能质量，提高供电可靠性，电力企业必须掌握更加先进和完善的技术，综合应用上述防雷技术，做好电力系统绝缘配合。尤其是在社会经济高速发展的今天，电力企业责任大使命光荣，必须针对直接与各行各业直接相关的配电网提高技术含量，提升电能质量，以保障电力能源的高效、安全、可靠地供应。
参考文献：
[1]李笑怡.防雷技术在输电线路设计的应用[J].集成电路应用,2020(1):70-71.
[2]符传福,姚冬,陈钦柱,等.电网架空输电线路差异化防雷研究[J].电子设计工程,2019,27(22):70-73.
[3]杨斌.架空输电线路雷击跳闸原因与防雷技术[J].集成电路应用,2019,36(11):98-99.
[4]王巨丰,毕洁廷.输电线路雷电防护措施研究综述[J].高技术通讯,2019,29(10):1025-1032.