架空输电线路的防雷设计
摘要:输电线路的垂直高度落差较大，冷暖空气更易交汇，空气对流现象频繁，
这些是导致输电线路经常发生雷击的主要原因。
在防雷保护过程中，可采取加强
架空线路的绝缘水平，改善接地装置，安装侧向避雷针，减小线路保护角，安装
氧化锌避雷器等措施来提高输电线路的防雷水平，最大程度减少输电线路因雷击
而造成的经济损失。
关键词:输电线路；防雷技术设计；运维措施
引言
架空输电线路大多较长，且沿线经过山岭、丘陵、跨越河流、湖泊，在雷电
活动频繁地区，遭受雷击的机率较高。
雷击架空输电线路引起跳闸是最常见的雷
害事故，不但影响电力系统的正常供电，增加线路及开关的维护工作，而且由于
输电线路上落雷，雷电波会沿线路侵入变电站，若变电站设备保护措施不完善或
失灵，往往会损坏站内设备的绝缘，造成重大损失。
为此，在输电线路的设计中
必须重视防雷设计，通过采取综合的防雷措施，以提高线路的耐雷水平，降低雷
击跳闸率，确保线路和站内设备的安全运行，进而提高电网供电可靠性。
1雷害事故发生的原因
输电线路发生雷害事故主要有雷电绕击闪络、反击闪络两种原因。
分析雷害
事故发生的原因，有助于针对性地实施防雷对策。
1.1雷电绕击闪络
输电线路一般均架设避雷线以保护导线免遭雷击，但并非绝对有效，仍存在
雷电绕过避雷线击中导线的情况。
由于雷电直接击中导线，导线上的雷击过电压
值很高，当过电压值超过线路绝缘的耐受电压水平，则会发生冲击闪络，引起跳闸，这种闪络称为雷电绕击闪络。
从线路遭受雷击的情况看，虽然绕击的概率很低，但由于导线上的雷击过电压值很高，所以因绕击发生的跳闸事故占雷击跳闸
事故的比例超过60%。
1.2雷电反击闪络
雷击避雷线档距中央时，雷电流迅速向两侧运动，经杆塔和接地体流入大地。
为避免档距中央雷击过电压击穿空气间隙，闪击至导线上造成跳闸事故，设计时
应保证在档距中央，导线与避雷线间的距离S≥0.012L+1m（L为档距，单位m；
气温+15℃，无风、无冰）；雷击杆塔顶部时，雷电流一部分经杆塔和接地体流
入大地，另一部分经避雷线向两侧运动，通过其它杆塔和接地体流入大地。
上述
两种雷击情况，强大的雷电流经杆塔和接地体流入大地时，因杆塔电感和冲击接
地电阻的原因，使塔顶电位升高，当塔顶电位与相导线的感应电位差超过线路绝
缘子串的50%冲击放电值时，导线与杆塔之间就会发生闪络，引起跳闸，这种闪
络称为雷电反击闪络。
2防雷技术措施
2.1合理选择输电线路路径及绝缘方式
1）结合架空输电线路防雷要求，为了使其能够处于良好的运行状态，降低雷击事故发生率，则需要重视该输电线路路径的合理选择。
具体表现为：在架空输
电线路建设计划实施前，需要对其所在区域进行实地考察，结合地理位置、气候
条件等，确定最佳的输电线路架设方案，给予其应用中的防雷水平提升必要的支持；在选择架空输电线路架设方向的过程中，应避开易遭受雷击因素影响的区域，像山区的风口地带、茂密的森林、大型水库、河谷以及峡谷的顺风地区等，从而
为该输电线路的安全运行提供保障。
2）架空输电线路实践应用中的绝缘方式选
用是否有效，关系着其防雷效果。
因此，在提升这类输电线路防雷水平的过程中，需要通过对其运行环境、导线的功能特性等方面的充分考虑，选用好有效的输电
线路绝缘方式，优化其应用过程中的绝缘性能，实现对雷击因素影响的有效应对，促使架空输电线路防雷方面的研究内容更加丰富，拓宽这方面的工作思路。
同时，在选用架空输电线路绝缘子的过程中，应结合当地的气候特点，提高大爬距绝缘
子利用效率，并通过对保护间隙加装方面的考虑，确保这类输电线路防雷有效性，避免对其功能特性、输电效率等产生不利影响。
2.2注重自动重合闸的装设
为了增加架空输电线路防雷中的技术含量，则需要注重自动重合闸的装设。
具体表现为：1）根据架空输电线路的稳定运行要求，结合其所在区域的实际情况，完成好自动重合闸的装设工作，促使这类输电线路运行中的防雷性能更加可靠，避免对其输电质量产生潜在威胁；2）在装设自动重合闸的过程中，需要相
关人员能够重视其类型的合理选择，并提升对其在架空输电线路防雷方面应用价
值的认知水平，给予其防雷性能优化、相关工作状况改善等可靠保障。
2.3 其他方面的防雷措施
1）降低杆塔的接地电阻。
为了避免架空输电线路在雷雨天气中出现高电位击穿现象，则需要在其防雷过程中重视杆塔接地电阻的降低。
具体表现为：注重接
地网的有效设计，且在因地制宜的原则要求下，通过对设备接地参数、现场土壤
电阻率的综合考虑，确定杆塔接地形式，设置好性能可靠的接地装置，降低与之
相关的接地电阻，满足架空输电线路防雷水平提升方面的要求。
同时，应尽量使
用垂直深孔接地方式，最大限度地提高杆塔接地装置的散流效率，实现对雷击因
素影响的科学应对。
2）设置好性能可靠的避雷器。
在落实架空输电线路防雷方
面工作的过程中，可根据实际情况，通过对管型避雷器、阀型避雷器、氧化锌避
雷器的合理选择及使用，实现对架空输电线路实践应用中的防雷性能优化，保持
其良好的生产效益及运行质量，为现代电力企业的更好发展提供支持。
3）安装
好引弧间隙。
在应对架空输电线路雷击因素影响的具体工作开展中，为了实现对
雷电流的分散疏导，则需要电力技术人员能够在自身丰富的实践经验、专业理论
知识等要素的支持下，安装好引弧间隙予以应对。
同时，需要对其安装过程加以
控制，实现对绝缘子的有效保护，避免因其实效问题的发生而导致设备出现永久
性故障，并为架空输电线路的高效运行打下基础，不断优化其防雷方式，保持该
输电线路应用过程中良好的安全性能，降低其故障问题发生的概率。
2.4装设线路避雷器
常见的线路避雷器为金属氧化锌避雷器，分带串联间隙型和无间隙型两种。
线路避雷器与导线绝缘子串并联安装，在工频电压下呈现很高的电阻，当线路导
线遭到雷击时，传导至避雷器的雷击过电压一旦超过避雷器的启动电压，避雷器
就会启动泄流，迅速地降低导线上的雷击过电压值，雷击过电压值下降至一定数
值后避雷器又呈现高电阻状态，并停止泄流。
因为避雷器的启动电压和雷击放电
后的残压均低于绝缘子串的闪络电压，所以只要避雷器的泄流速度足够快、泄流
持续时间足够短，就能保证绝缘子串不闪络，避免发生雷电绕击闪络现象。
由此
可见，安装线路避雷器是一种非常有效的防雷措施。
但是，避雷器需要运行维护
且价格较高，实际工程中一般是针对易遭受雷击的地段，安装适当数量的线路避
雷器。
结语
架空输电线路的防雷措施具有多样性和针对性，输电线路的防雷设计要认真做好调查分析工作，结合工程的实际情况，合理划分各区段的防护等级，差异化配置防雷措施，只有这样才能制定出技术可靠、经济合理的防雷保护方案，为电网安全运行保驾护航。
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