1雷电概述

1.1雷电现场

在雷暴云中存在聚集和形成极性的前提下，才能产生闪电。在云中形成了电荷，如冰晶的附着、水珠的破裂和空气的对流。云中的带电分布比较复杂，但整体来看，云的上半部分是正电荷，下半部分是负电荷。这样，在云的上下之间就形成了一个电势差。当电位差达到某个临界点时，就会发生放电，即所谓的“闪电”。闪电的平均电流为3万安培，最大电流为30万。当雷云靠近地表的凸出物时，会产生强烈的电弧。在放电时，由于闪道内的温度突然升高，使得气体的体积迅速增大，形成了一种激波，造成了一声巨大的雷声。

1.2雷电的危害形式

雷电灾害的严重程度在于其破坏力强，其特征是：雷电的放电电压高、电流幅大、变化迅速、放电时间较短，且电弧波形较大。闪电具有强烈的电流、高温和强烈的冲击波等破坏性效应以及电磁场的剧烈变化，电磁辐射等物理现象对人类社会造成了巨大的破坏。人类社会活动、农业、林业、畜牧业、建筑、电力、通讯、航空、运输、石油、化工、金融、证券等行业，应有尽有。随着科学技术的进步，雷击的危害日益突出。

1.3雷击分类

根据其产生的成因，将其划分为感应雷过电压和直击雷的过电压，雷过是指电线因受雷击线或接地线而形成的过载。而直击雷通过闪电的方式，即由闪电击中杆塔、地线或电线而造成的。在电网中，架空传输是一个非常关键的环节。因为其裸露在外，经过的地方多是荒原、丘陵和高山，而且线路的长度的高度也比较高，因而极有可能会遭到闪电袭击。雷云向下引导，当导线达到一定的高度时，线路铁塔、地线、导线、地面上的其他东西都会有一个正面的引导，它们会和雷云的主干相连，从而影响最后的攻击路线和闪电的落点。

2超高压输电线路防雷击的重要性

在当代社会，闪电以其毁灭性的力量给人类社会带来了严重的灾害。根据不全面的数据，每年由闪电引起的经济损害达到几十亿元。由于超高压输电线路是人类最大的人工引雷对象，是我国国民经济的主要支撑，长久以来由于雷电而导致的输电线路短路给电网的安全和稳定带来极大的危害。根据电网的失效分级数据显示，在高电压线路的短路事故中，有40%～70%是由于电击造成的，特别是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的区域,由于雷电的幅值高、高频、高瞬间等特点，其产生时常常会产生力学作用和电作用。

2.1机械效应

当被雷电击中时，因受焦耳热的影响，导致导线的屈服点会下降，产生的径向自压力会超出金属丝的屈服点，进而引起金属芯铝合金的变形,最后造成各种材料之间的脱层,钢丝的力学性能下降，出现断线、断股事故。

2.2电气效应

电力系统中的避雷主要是对因电力作用而引起的雷击进行保护。当闪电过电压超出电线的耐压等级时，电线与地面就会产生短路，随后，工频电流沿着该闪络通路持续放电，形成一种工作电流，电网的保护性设备会导致断路器短路。在电力系统中，由于电击单相、相间短路等原因，对电力系统的影响较大。随着电力系统的建设，架空线路的杆塔数量不断增加，线路通道也日益稠密，从而使输电系统受到雷击的危险也随之增加。一旦线路上的跳频失效，将给电网带来很大的干扰，导致设备损坏、线路中断、大范围断电，严重时可能会带来巨大的经济和社会的影响。在当前的全球气候条件越来越严峻的情况下，近年来，我国的闪电事件越来越多，对电能的需求量也越来越大，雷电引起的电力系统失效所带来的经济损失每年都在增长，雷电引起的两相闪络，同塔双回线同时闪络，同一输电通道内多回线连续短路等重大事故显著增多。因此，有重点地进行有关的防范和监控工作，对确保电力系统的安全和稳定运转具有重要的作用。

3雷击对输电线路设备及供电系统的影响

输电线路系统在正常运转状况下，其工作电压持续保持在安全生产工作电压范围内，但雷击会造成整体系统电压过高，设备负载太大，甚至会出现毁坏。一般来说，输电线路遭受雷击影响的主要包括：①雷击直接打中输电线路设备；②雷击所产生的电流根据输电线危害输电线路设备；③输电线路通讯系统遭受雷击。雷电状况与其说输电线路位置息息相关。一般来说，内陆地区雷电次数比沿海城市多。可是，不管概率到底有多大，雷电导致的危害性也不可忽视。在雷电造成的过程当中，有过大电流量流动性，越过地球大气层也会产生很多能量。假如遭受雷击，其能量的一部分应用于输电线路设备，给设备和供电系统带来很大的毁坏。严重的情况下会出现安全事故，严重危害生命安全。传统防雷技术性只有立即避免雷击。而伴随着技术的发展，防雷技术性变大了。最常见的就是接地系统的应用，接地系统在输电线路防雷技术性中起到重要作用，主要是通过该设备将雷电所产生的电流量传送到地底接地体，完成设备和供电系统的有效控制。

4输电线路综合防雷技术的设计思路

4.1提高对雷击故障的预测能力

雷击具有短暂性，在防雷设计中要做早期预测，早期预防。闪电故障的频率和规律性与当地环境有关。如果供电区域雨水多，雨季长，则该区域雷电多，雷电失效的概率也较高。只有提高对雷电影响的预测能力，才能及时防止输电线路的雷电故障，并减少对输电线路的损害。在设计超高压输电线路综合防雷系统时，有必要提高电力系统对该区域雷电频率和雷电事故概率的预测能力。避雷器是利用闪电出现前的闪电感应作为防雷的基础，通过闪电感应改变地面上的电场，从而完成防雷工作。闪电会形成高强度的感应电流，使用避雷针可以排水或转移这些感应电流，然后减少塔内的电流。尽量确保输电线路电压稳定，减少雷击的冲击。同时，由于导线本身的耦合特性，断线能够降低比传输线更高的绝缘电压，从而降低雷电产生的感应电压。传动系统的设计上非常高的电压,如果相关职能避雷针就可以使用正确的预测能力,雷电防护系统的传输线路雷击可以大大提高,工作人员可以迅速判断雷击的概率和位置,并使用相关的手段来降低违约风险lightning传输线上。但是，在选择和安装防雷线时，必须严格遵守相关的技术规程和要求。为了使避雷针在输电线路的防雷系统中发挥最好的预测作用，需要注意避雷针的安装位置。避雷针安装位置的好或坏都会直接影响雷电对雷电的感应效果。最合理的安装位置是塔顶和输电线路的接地线。在塔顶安装避雷针可以起到调节雷击方向的作用。避雷针将吸引闪电电流并引导它，这可以减少或避免电流对线路的损坏。在接地线上安装避雷器可以提高输电线路的防雷水平。在具体选择地线位置时，杆塔10 ~ 30cm的范围属于雷击危险区域。因此，在这个区域安装避雷针可以最大限度地提高周围雷点的效果。

4.2减小杆塔工频接地电阻

避雷带杆塔接地网立即连接离心风机和电力变压器的接地网，杆塔接地网的接地线电阻与离心风机和电力变压器的接地线电阻同样，皆在4Ω之内，十分有益于杆塔的防雷水准。杆塔接地线电阻不一样、复合绝缘子总数不相同，具体防雷水准也不尽相同。杆塔接地线电阻的持续扩大，其防雷水准会明显下降。风力发电场电力线路线路整箱杆塔的防雷级别高过一般线路最高的防雷级别，因而，在风力发电场遭雷击频繁地域，提议适当降低杆塔接地线电阻。选用复合绝缘子时，选值为U50%，与同一回路的绝缘子串值U50%一致，可有效预防可选择性短路故障问题与线路防雷水准。

结束语

总之,雷电事故是影响安全的电力传输的一个重要原因,一旦雷电事故发生，肯定会带来巨大的经济财产损失。为此、传输线路安装期间需要分析区内的雷电活动,提高防范雷击,减少接地电阻的桅杆。

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