摘要：本文概述了減小避雷線保護(hù)角、降低桿塔接地電阻、安裝線路避雷器、架設(shè)耦合地線、并聯(lián)間隙和加裝各種型式避雷針等高壓輸電線路的防雷技術(shù)措施，旨在科學(xué)全面地指導(dǎo)高壓輸電線路的防雷工作。

關(guān)鍵字：輸電線路;防雷技術(shù);接地電阻;避雷器

高壓輸電線路的安全性和可靠性對于保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用。然而，絕大多數(shù)110kV及以上電壓等級的高壓架空輸電線路每年都要經(jīng)受雷電考驗，由此產(chǎn)生的雷擊跳閘問題十分突出。隨著電網(wǎng)擴(kuò)張速度不斷加快，雷擊事故逐年上升。如何有效掌握輸電線路的防雷技術(shù)成為電網(wǎng)輸電運(yùn)行維護(hù)人員關(guān)注的重點，本文梳理總結(jié)了高壓輸電線路各類防雷技術(shù)措施，以助于科學(xué)、全面指導(dǎo)高壓輸電線路的防雷工作。

1 減小避雷線保護(hù)角

減小避雷線保護(hù)角是適當(dāng)?shù)姆椒p小避雷線的保護(hù)角從而提高避雷線對導(dǎo)線的屏蔽性能，減小導(dǎo)線受繞擊的概率，進(jìn)而有效降低輸電線路繞擊跳閘率的一種輸電線路防雷技術(shù)。主要分為：（1）保持避雷線和導(dǎo)線的高度不變，減小它們之間的水平側(cè)向距離，使保護(hù)角減小;（2）保持避雷線高度不變（即保持桿塔結(jié)構(gòu)高度不變），通過增加絕緣子片數(shù)，降低導(dǎo)線掛線點高度來減小保護(hù)角;（3）保持導(dǎo)線高度不變，通過增加避雷線的高度（即增加桿塔結(jié)構(gòu)高度）來減小保護(hù)角。

2 降低桿塔接地電阻

降低桿塔接地電阻技術(shù)是通過降低桿塔的沖擊接地電阻來提高輸電線路反擊耐雷水平的一種輸電線路防雷技術(shù)。傳統(tǒng)的降低桿塔接地電阻的方法主要分為物理降阻和化學(xué)降阻。物理降阻包括更換接地電極周圍土壤、延長接地電極、深埋接地電極、使用復(fù)合接地體等;化學(xué)降阻主要是指在接地電極周圍敷設(shè)降阻劑，通過降低土壤電阻率來達(dá)到降低接地電阻的目的。特別是對于山區(qū)、高土壤電阻率地區(qū)，如何有效地降低接地裝置的接地電阻值，如何用較少的投資獲得較好的降阻效果，目前仍然是電力系統(tǒng)面臨的主要技術(shù)難題。

3 安裝線路避雷器

安裝線路避雷器是通過在線路上安裝線路避雷器裝置，將其與線路絕緣子串并聯(lián)，提高安裝處線路的繞擊和反擊耐雷水平，并有效保護(hù)絕緣子不閃絡(luò)，從而降低雷擊跳閘率的一種防雷技術(shù)。線路避雷器可以同時提高安裝處線路段的繞擊和反擊耐雷水平，降低安裝處桿塔的雷擊跳閘率，從而減少線路的非計劃停電時間，提高供電可靠性。相比于其他的防雷措施，線路避雷器保護(hù)原理優(yōu)越，運(yùn)行效果明顯，但是由于其保護(hù)范圍小，通常只能保護(hù)該桿塔兩側(cè)一個檔距。若在線路上安裝數(shù)量較多的線路避雷器，其價格相對較高，經(jīng)濟(jì)性差。因此，要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，經(jīng)濟(jì)、合理、有效地安裝線路避雷器。

4 架設(shè)耦合地線

架設(shè)耦合地線是在降低桿塔接地電阻有困難的時候，在導(dǎo)線下方加設(shè)一條接地線，以提高線路的反擊耐雷水平，降低反擊跳閘率的防雷技術(shù)，一般應(yīng)用在接地電阻較高的線路。架設(shè)耦合地線提高線路反擊耐雷水平的機(jī)理包括兩個方面，一方面耦合地線可以增加導(dǎo)線和地線之間的耦合作用，雷擊塔頂時在導(dǎo)線上產(chǎn)生更高的感應(yīng)電壓，從而減小絕緣子串承受的沖擊電壓;另一方面耦合地線可以降低桿塔的分流系數(shù)，特別是在接地電阻較高時，可使雷電流易于通過鄰近桿塔的接地裝置散流，從而降低塔頂電位。架設(shè)在線路兩側(cè)的耦合地線即側(cè)面耦合地線，位于導(dǎo)線兩側(cè)，有效地增加了地線的屏蔽作用，對線路防繞擊有較好的作用。

5 并聯(lián)間隙

輸電線路并聯(lián)間隙技術(shù)是利用在絕緣子串兩端并聯(lián)一對金屬電極構(gòu)成間隙，使雷擊線路時閃絡(luò)發(fā)生在該間隙處，從而保護(hù)絕緣子串免受電弧灼燒的一種輸電線路防雷技術(shù)。并聯(lián)間隙及其電極合稱并聯(lián)間隙裝置，又稱招弧角或引弧用。根據(jù)絕緣子種類不同，并聯(lián)間隙裝置分為瓷和玻璃絕緣子用并聯(lián)間隙裝置和復(fù)合絕緣子用并聯(lián)間隙裝置。輸電線路并聯(lián)間隙技術(shù)原理簡單、安裝方便、經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)良，是對現(xiàn)有防雷保護(hù)技術(shù)的有力補(bǔ)充。相對于降低桿塔接地電阻、減小避雷線保護(hù)角、架設(shè)稱合地線、安裝線路型避雷器等“堵塞型”防雷技術(shù)來說，輸電線路并聯(lián)間隙技術(shù)屬于“疏導(dǎo)型”防雷技術(shù)，即對于線路無法耐受的雷擊，使閃絡(luò)在預(yù)定的并聯(lián)間隙處發(fā)生，并疏導(dǎo)工頻電弧，有效保護(hù)絕緣子。

6 加裝避雷針

加裝避雷針技術(shù)是一種利用避雷針較強(qiáng)的引雷能力，減小導(dǎo)線遭受雷擊的概率降低線路繞擊跳閘率的防雷技術(shù)，目前有兩種技術(shù)手段：（1）避雷線水平側(cè)針技術(shù)，通過在避雷線上安裝水平短針，以增強(qiáng)避雷線對弱雷的吸引能力，增加避雷線的保護(hù)范圍而達(dá)到降低輸電線路繞擊率。（2）可控放電避雷針：安裝在輸電線路頂部的具有一種特殊結(jié)構(gòu)的避雷針裝置，由主針、動態(tài)環(huán)、儲能元件、接地引下線等組成，其中，主針、動態(tài)環(huán)分別通過非線性電阻和儲能元件與地絕緣，針頭電位處于浮動狀態(tài)，當(dāng)雷云來臨時，儲能裝置通過感應(yīng)雷云電場進(jìn)行儲能，當(dāng)超過設(shè)定的臨界值時儲能裝置向主針本體放電，使主針電位發(fā)生瞬時改變，此時動態(tài)環(huán)電位仍保持不變，從而使主針針頭電場發(fā)生瞬時畸變，以期誘發(fā)上行先導(dǎo)，欄截雷電下行先導(dǎo)，保護(hù)被保護(hù)物體免遭雷擊，并限制雷擊電流。

目前，衡量輸電線路防雷性能的指標(biāo)主要包括：（1）雷擊輸電線路的跳閘率，即每年每百公里線路雷擊導(dǎo)致的線路跳間次數(shù);（2）輸電線路的耐雷水平，即雷擊線路時引起絕緣子串閃絡(luò)時的最小雷電流幅值。高壓輸電線路的雷擊跳閘率受雷電活動頻率影響比較大，不同的地區(qū)，雷電活動的強(qiáng)度不一樣，線路跳閘率不一樣。同一線路，所處的地理位置不同，雷擊跳閘率的分布也有差別，因此應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)乩讚羲剑C合考慮部署防雷技術(shù)措施，從根本上限制雷擊高壓輸電線路跳閘故障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梅貞，陳水明，顧勤等. 1998-2004年全國雷電災(zāi)害事故統(tǒng)計[J]. 高電壓技術(shù)，2007，33（12）：173-176.

[2] 趙淳，阮江軍，李曉嵐等.? 輸電線路綜合防雷措施技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評估[J]. 高電壓技術(shù)，2011，37（2）：290-297.

[3] 樊春雷，吳廣寧，李瑞芳等.? 高壓輸電線路繞擊跳閘率的研究[J]. 電瓷避雷器，2009，2：36-39.

[4] 陳家宏，馮萬興，王海濤等. 雷電參數(shù)統(tǒng)計方法[J]. 高電壓技術(shù)，2007，33（20）：6-20.

[5] 國家電網(wǎng)公司.110（66）kV～500kV架空輸電線路運(yùn)行規(guī)范[S].北京：國家電網(wǎng)公司，2005.

作者信息：張帆，1992年01月生，男（漢族），山西忻州人，主要從事繼電保護(hù)工作

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