程玉远
国网山西省电力公司吕梁供电公司 山西吕梁 033000
摘要：在电网运行中，雷电是导致电网故障主要自然因素，而且输电线路有着较长里程，作为电力空中运输通道，更易因雷击而触发保护跳闸，严重破坏供电可靠性，同时变电站内设备也会受到雷电的损害，因此，供电企业应意识到防雷防护的重要性，有效降低雷电对输变电设备运行安全的影响。本文基于论输电线路防雷保护及新方式展开论述。
关键词：论输电线路；防雷保护；新方式
引言
随着我国社会经济化发展，人们的生活水平以及物质文化生活越来越高，这就意味着人们对于电能的需求越来越高，并且对于电力系统的安全性也越加重视。近些年来，架空输电线路遭受雷击的现象十分严重，对于架空输电线路造成一定程度的破坏，因此，对架空输电线路防雷措施的研究愈发重要。
1新防雷方式无源电晕场驱雷器概述
无源电晕场无源驱雷器是利用金属多短针形成的“似尖端效应”，使电晕场驱雷器周围的环境电场远高于被保护目标物，但低于传统避雷针，从而使被保护物体处于相对安全的状态。这种驱雷器的结构是有许多放电极短针尖端组成的球面，下面是一个支撑座，当雷暴云来时雷云电场达到空气击穿阈值时，驱雷器电晕舱及尖端产生高达30mc/s电晕离子，在驱雷器及其被保护物体上方形成电晕离子层，如图1所示。覆盖在被保护目标上的电晕离子层抑制上行正先导的始发，从而大大减少接闪的可能性，更大程度地保护目标物不被雷击。同时电晕离子层离子在雷云电场作用下不断向上扩散，与雷云电荷相互作用，使云-地极板等效为漏电坏电容，有效抑制雷云充电至放电击穿水平，削弱了雷云下行先导的发展速度及强度，阻碍雷云放电通道建立。我们都知道雷暴的形成到泄放消失大约30min到60min的时间，半个小时后雷暴云就随着大风消散远去，实现“非引雷入地”防雷。这种防雷方式是近两年的新产品，拥有了国家发明专利及相应的实验室的认可。最重要的是在国网输电线路上已经得到应用，而且在关键线路起到了相当好的效果，经常跳闸的线路不跳闸了或减少了很多。无源电晕场驱雷装置区别于260多年来沿用的以避雷针为代表的“引雷入地”防雷方式，采取国际领先的雷电防护理论，运用屏蔽保护的原理，通过在雷云电场作用下可释放电晕离子，电晕离子覆盖在被保护物体形成屏蔽保护，可抑制上行先导的始发，削弱下行电导的发展速度，阻碍雷电通道建立，从而实现“非引雷入地”式防雷，是一种新型防雷装置。
2?雷电侵入波的防护
对变电站来说，不仅要预防站内直击雷，更要对雷电侵入波进行防护，这是因为站内出线多为架空线，当线路遭雷击后会沿线侵入到站内而造成设备损坏。常用的防雷措施有：合理配置避雷器为降低线路雷电侵入波的影响，避雷器是最为常见的措施，可显著提高站内设备抗雷电干扰的能力，然而其对于安装环境有要求，要严格依据有关电力设施安装规定进行布置，起到分摊雷电冲击电流的作用。避雷器经多年发展也有很大改善，从最先的阀型避雷器到氧化物避雷器，抗雷击性能得到显著的改善，并且氧化物避雷器已逐渐普及，但也要注意避雷器设备的合理规划和安装设计，与站内电气设备相配合，尽可能的确保其避雷效果，进线段防护措施所谓进线段，通常是指以变电站为中心两千米范围内的线路部分。在进线段设置避雷线有助于雷电波电流峰值的有效抑制，提高站内设备及线路的安全性。一旦雷电侵入波过大，超出避雷器耐受范围，会使得站内设备遭雷击损坏。所以，在变电站进线段区域内还要合理的布置避雷器设施。通常对于不同的输通常变压器低压侧开关会配备低后备保护，其跳闸原因不外乎有：出线开关拒动、母线故障，再就是低压侧开关误动。若实际运行变压器发生该问题，则应认真分析保护动作情况，如果出线线路有保护动作信号而无开关分闸，则表示主变低压侧属于故障越级导致的低后备动作，若母线相连开关全部断开，则说明是低压侧母线故障。
3“疏导式”防雷保护
我国避雷设施的核心策略为努力提升线路的雷电抵抗能力，降低雷电跳闸带来的威胁。电网企业将雷电跳闸率作为衡量防雷措施效果的重要标准，防雷保护较多的采用“堵塞型”防雷方式，这种方法主要应用在电源较少，电网薄弱的环境中，但是在一些电源较多的线路中使用效果却并不理想。所以，基于线路运行维护经验，技术人员根据间隙防雷的特点再次提出了“疏导型”的防雷保护措施，允许线路存在一定的跳闸情况，将间隙设备与绝缘子进行连接，引导工频电流，保护绝缘子的完整性，减少雷击事件的危害。在实际应用中，应根据线路情况合理选择“堵塞型”与“疏导型”保护措施，提升防雷保护能力。
4绝缘避雷线设计
输电线路的绝缘避雷线通常具备良好的防雷能力，其能够对线路进行充分的保护。避雷线可以通过载波通信的方式减少电线短路的情况。避雷线因为作用与能力的不同，其安装方式有两种，一种为将避雷线直接在杆塔上安装，另一种为将避雷线穿过绝缘子，然后再连接杆塔。线路的电压与绝缘水平、避雷效果呈正比关系，如，当额定电压为60kV时，一般线路处于30~60kA之间，保护段为60kA；而当额定电压为110kV时，一般线路处于45~75kA之间，保护段为75kA；当额定电压为500kV时，一般线路处于130~170kA之间，保护段为170kA，所以设计人员应当以此进行防雷设计，控制好三者之间的关系。此外，在进行线路避雷线设计时，还应考虑线路的负荷特性、系统运行方式、地形地貌特点等因素，并参考当地已建成线路的运行维护经验。
5合理安装避雷器及其避雷线
在架空输电线路中，可以通过合理安装避雷器来达到防雷效果。在架空输电线路中安装避雷器，这样当输电线路遭受到雷击现象时，雷击放电就会产生分流的现象，一部分的放电电流就会通过避雷器传输到附近的塔杆中，然后通过塔杆将放电电流传输到地中，如果雷击放电量超过定值，那么避雷器就能够将放电电流分成分流，传输到附近的塔杆中。当雷击放电电流通过避雷器以及导线时，放电电流能够受到导线中电磁感的影响，进而使得放电电流在避雷器以及导线中产生耦合分量现象，并且避雷器的放电分流要远远超过避雷线的放电分流，而分流产生的耦合分量现象能够促使导电电位提升，这时候绝缘子的闪络电压就会大于导线与塔杆顶之间的电位，所以绝缘子就不会发生闪络现象，故而，输电线路避雷器具备非常良好的供电箱作用，而这种作用也是在输电线路中安装避雷器实现防雷的一大特点。避雷线是架空输电线路最为常见的防雷措施，在架空输电线中安装避雷线能够达到以下效果。其一，能够有效避免雷电直接击中相线。其次，当雷电击中塔杆顶时，能够使得雷电发电电流产生分流的现象，减少雷电发电电流流入塔杆现象。其三，能够屏蔽导线，进而有效降低导线感应电压。随着电力事业不断的发展，避雷线的效果并没有特别明显，并且在低电压输电线路中避雷线并没有起到很好的作用，所以避雷线更多的运用在高电压输电线路中。
结束语
本文虽然对高压输电线路的遭受雷击原因进行了分析，但高压输电线路的防雷工作应该从问题入手，针对不同线路存在的雷击隐患和不足，从防雷电、耐雷电、疏雷电和稳压运行四个阶段进行差异化的防雷措施配置。此外，输电线路防雷应作为线路日常巡检的工作重点，对防雷措施的有效性、可靠性进行定期检视维护，从问题根源上做好高压输电线路的防雷工作。
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