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摘要：经济的快速发展，使我国的电力行业取得了飞速的进步，近几年来随着电网的建设，输电线路也进入了快速建设时期。但对于输电线路发生雷击的故障率则不断呈现上升的趋势。导致这种现象出现的主要原因是由于输电线路中部分设备陈旧老化，没有及时进行更新换代，另外与输电线路的防雷保持措施不利也有直接的关系。文章对雷击种类、特征及雷击的危害进行了分析，并例举了阻塞型防雷措施和纯疏导型防雷措施，供参考。
关键词：输配电线路；综合雷电；防护措施
0引言
尽管现在的高压输电线路具有较为完善的防雷体系，国内外对输电线路的防雷措施也开展了非常广泛的研究，但是从总体来讲，在复杂性、大强度雷击面前，雷电灾害依然处于高发状态。已有的每一种防雷措施在取得一定防雷效果的同时，均存在明显的防雷漏洞，片面强调某一种措施的防雷效果是造成目前雷害多发的原因之一。目前学术界把雷电防护措施主要分为“阻塞型”和“疏导型”两类，本文现针对雷电防护的措施进行阐述。
1雷击种类及特征分析
1.1雷击种类
（1）雷电是一种自然现象，当雷电产生时架设在空中的输电线路相遇或是与输电线路周围的地面相遇，从而导致雷击的发性，发生雷击可以分为以下几种类型即直击、绕击和反击三种。当雷电直接击在避雷线档中间部位时，这时无论是线档中间还是绝缘串两端所产生的电位都较低，所以发生反击的几率是十分小的。（2）当雷击直接击中杆塔的顶部时，则会使塔身与地面之间及绝缘子串两端都产生较高的电位，从而导致闪络的发生。（3）当发生雷击时，通常导致雷电绕击导线的几率会很低。（4）当雷电击在杆塔顶部时或是发生线击时，则会导致绕击跳闸。（5）处于山区里的输电线路，由于在山坡角度、杆塔高差及土壤电阻高等各种因素的影响下，会导致发生绕击的可能性处于较高的水平。（6）雷击发生的机率与避雷线保护角的大小成正比的关系，而当避雷线的保护角相同时，发生雷电绕击的机率则与其悬挂的高度成正比的关系。（7）当山沟内有雷云带顺着进行移动时，这时发生直击或绕击的可能性则增加。（8）当输电线路处于海拔较高地段时，这时雷云则往往会高于杆塔，所以当雷击发生时，则会直击杆塔顶部或是直击在避雷线上，从而导致反击现象的发生。
1.2雷电直击及反击的主要特征
（1）多相故障主要是直击造成的。（2）三角排列的上方导线及水平排列的中线故障大部分是由反击造成的。（3）输电线路档距中间部位出现导线问雷电放电现象通常是由雷电直击及反击造成的。（4）一次跳闸导致连续杆塔出现闪络可能是由直击、反击造成的。
1.3雷电绕击的主要特征
（1）绕击通常只会造成单相故障。（2）绕击会造成导线上排线夹部位产生烧灼痕迹。（3）三角排列的上方导线及水平排列的中线通常不会发生雷电绕击跳闸。（4）三角排列及水平排列的边相导线会出现绕击现象。（5）绕击电流和杆塔高度、导线保护角密切相关，如雷电流幅值较高，产生绕击的可能性相对较小。
2阻塞型防雷措施
2.1安装避雷线
架设避雷线目的是通过拦截雷电，减少导致输电线路直接遭受雷击的可能性，在实际运行中，收到了较好的防雷效果，因此架设避雷线也成为主要的防雷措施之一。在中国，35kV以上输电线路均要求架设避雷线。但是由于输电线与雷电先导之间存在着库伦力作用，使得在很多情况下输电线对雷电先导的吸引力远大于避雷线，从而大大降低了避雷线的拦截效率。另外，高压输电线路无法突破地形、地貌以及大峡谷档距中央(如图1所示)等不可控外力的影响，在实际运行中，经常存在着大概率反击和大概率绕击现象，并且随着电压等级的提高，绕击概率逐渐增大。避雷线存在着严重的雷电拦截技术瓶颈，形成巨大的雷电拦截漏洞，大峡谷的绕击强度、绕击概率远高于平原地区，极易造成输电线路档距中央闪络或绝缘子闪络。绕击是高压输电线路雷击跳闸的主要原因之一，但从总体讲，避雷线作为防雷的第一道屏障，已经并将继续发挥着重要的作用。
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图1大峡谷地区输电线路布置示意图
2.2增加绝缘子串长度，采用绝缘杆塔和绝缘横担
通过增加绝缘子串长度、采用绝缘杆塔和绝缘横担来提高输电线路的绝缘水平，进而加强线路的耐雷电水平。根据输电工程运行实践，这在一定程度上，提高了耐雷电冲击闪络强度，降低了建弧率。我国就曾增加过输电线路绝缘子串的片数，如把110kV输电线路绝缘子串从原来的7片增加到现在的8片，把500kV输电线路绝缘子串从原来的25片增加到27、28片左右。这有利于减少污闪，在客观上也起到增强线路防雷性能的作用。但是，绝缘子对地电容、绝缘子对导线电容，这两个电容形成一个电容链，在工频下，这个电容链的影响可忽略不计；如果雷电来袭，会形成一个很大且不均匀的分布电容，接着影响到冲击电流的分布，进而影响到绝缘子上的压降，最终产生饱和特性。绝缘强度并不随着绝缘子片数的增加而无限增大。
2.3埋设电缆
通过埋设地下电缆进行输电来降低电缆被雷电直接击中的风险，另外电缆屏蔽层的防护作用进一步降低电缆被雷电直接击中的概率，但是由于地下电缆散热不良，其输送容量远低于同电压等级架空线路，另外雷电流仍然能够通过击中电缆周围导体产生感应过电压，威胁电缆芯的安全。同时地下电缆造价高，经济性差，其检修和后期维护的工作量远高于同电压等级的架空输电线路，因此目前电缆输电多数用于距离较短的低压配网线路。
3纯疏导型防雷措施
3.1降低杆塔接地电阻
杆塔的反击耐雷改造地网是为了降低杆塔冲击接地电阻R，从而提高反击耐雷水平。但实际上，地网电阻如式(2)所示，冲击接地电阻R主要受土壤电阻率ρ的影响，而土壤电阻率主要与周围的地质条件和气候环境相关，利用局部换土和使用降阻剂等措施降低电阻率难度极大，因此所有通过降低土壤电阻率的方法进而实现降低杆塔接地电阻的目标，其结果都是难度大、代价高，达标率低；另一方面，冲击接地电阻受雷电冲击电流波形影响也大，其阻值降低存在饱和现象，因此改造地网效果并不明显。反击耐雷水平公式为：
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地网电阻公式为：
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3.2加装耦合地线
加装耦合地线，主要是耦合、分流雷电流以降低雷击过电压，如式(1)所示，通过提高耦合地线的耦合系数k来提高输电线路的耐雷水平。虽然在一定程度上能提高耐雷水平和有限地降低雷击跳闸率，但是它不能像避雷线那样直接拦截直击雷，只能作为有限的补救措施，用在一些雷击事故频发的路段上。
3.3避雷线水平侧针技术
避雷线水平侧针技术是通过在避雷线上安装水平短针以增强避雷线对弱雷的吸引能力，增加避雷线的保护范围，来达到降低输电线路绕击率的一种防雷措施。
目前国内已有一定数量的避雷线上安装了水平侧针，这在一定程度上增加了避雷线的引雷效率，同时也增加了输电线路的雷击闪络率，总体效果并不明显，这也是水平侧针没有成为主要的防雷措施之一的根本原因。
3.4安装并联保护间隙
安装并联间隙的目的是限制绝缘子串两端电位差，提高耐雷水平，输电线路在遭受雷击时，超过动作电压，间隙被击穿，雷电流被疏导入地
但是多数情况下，会引发工频电弧的持续燃烧，造成雷击跳闸事故。因此，安装并联间隙虽起到一定避雷的作用，但存在着明显的缺陷，主要缺陷如下：
（1）引发极高的跳闸率事故率。
（2）上下电极触头遭受工频电弧持续烧蚀后，和绝缘子串配合迅速失效，产生拒动。
（3）频繁短路后，会严重损坏变压器绕组，进而威胁整个输电系统安全。
4结束语
输电线路作为电网的重要组成部分，其运行的安全性具有非常重要的意义，而雷击又做为对输电线路威胁最大的危害之一，所以在输电线路做好防雷的保护措施是十分必要的。而进行防雷措施选择时，则需要根据输电线路所处的地形、气候条件进行，根据所处位置雷电的具体活动情况来制订相应的防雷保护措施。
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