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输电线路的雷电过电压及其保护
摘要：经过一个学期的学习，我对《高电压技术》这门课程有了一定的了解和认识。《高电压技术》是一门实践性很强的学科，以试验研究为基础的面向应用的技术，其主要研究对象是电力系统中的绝缘和过电压问题。通过学习高电压技术课程的学习，我大体了解了电气绝缘实验和电力系统雷电过电压的产生机理以及过电压防护措施的基本原理。在我们的生活中，雷电天气会给我们的生活带来严重的不良影响。因此，有效和安全的防雷措施，以及怎样减少雷电对电力网络的各种破坏越来越受成为人们关注的焦点。下文简述了电气绝缘实验的原理及输电线路雷电过电压的相关知识。 关键词：绝缘试验 雷电过电压 防护措施
雷电现象是一种长期的自然现象，雷击是造成输电线路跳闸停电事故的主要原因，据有关资料显示，全世界每年有雷电引起的经济损失高达数百亿美元。因此，电气设备绝缘预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力设备安全运行的重要措施。
谈到绝缘试验，我们应首先明确绝缘的相关概念，在电力系统中，电介质主要起绝缘作用。任何电介质都不是理想的绝缘体，在他们内部总有一些带电质点存在。在高压设备绝缘预防性试验中，一般都要测量绝缘电阻和泄漏电流，以判断设备的绝缘情况。
绝缘试验可分为两大类:一类是绝缘特性试验，另一类是耐压试验。电力系统中的各种电工设备在运行时，会遭受各种过电压。这些
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过电压不仅幅值高低不同，而且波形和持续时间都不相同，对绝缘的影响和可能引起绝缘击穿的机理也不尽相同。因此，需要采用对应的试验电压进行电工设备的耐压试验.
工频耐压试验：用于检验和评定电工设备绝缘耐受各种过电压的能力，对保证设备安全运行具有重要意义。试验所需的电压的测量方法有两类：一类为低压侧测量，当被测试品电容量较小时，如瓷绝缘、绝缘工具等可采用此法；另一类为高压侧测量，当被测试品的电容量较大及对幅值和波形要求较高时，此时必须用高压侧测量。测量误差不应该大于3％。在低压侧测量时，进行交流耐压的被试品，一般为容性负荷，当被试品的电容量较大时，电容电流在试验变压器的漏抗上就会产生较大的压降。由于被试品上的电压与试验变压器漏抗上的电压相位相反，有可能使被试品上的电压比试验变压器的输出电压还高，因此要求在被试品上直接测量电压。
对于电缆，发电机等电容量很大的电气设备，一般用直流耐压试验代替交流耐压试验。直流试验电压一般是由交流电源升压通过整流装置产生。通过试验可以发现运行中设备的隐患，预防发生事故或损坏设备。
雷电是大自然中常见的一种物理现象，对电力系统来说，雷电放电是雷云放电引起的电力系统过电压，又称雷电过电压，大气过电压。 根据过电压形成的物理过程，输电线路上的雷电过电压可以分为直击雷过电压与感应雷过电压。
对于输电线路的直击雷过电压，有避雷线时直击雷击线路的部位
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有三种:一是雷绕过避雷线而直击于导线，二是雷直击塔顶，三是雷击避雷线档距中央。当雷绕过避雷线击于导线时，要求直击雷过电压及耐雷水平必须先得出绕击率P? 。所谓绕击率就是指雷电绕过避雷线而击中导线的概率，它随着保护角的减小而迅速下降。根据模拟试验和多年现场运行经验表明，绕击率与避雷线对外侧导线的保护角
?，铁塔高度h和地形条件等有关。
为降低线路的雷击跳闸率，提高供电可靠性，应提高线路的耐雷水平，减少冲击闪烁次数等，具体有以下一些措施：
1.架设避雷线：这是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线，同时还具有以下作用： （1）分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位； （2）通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压； （3）对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。 2.降低杆塔接地电阻
3.架设耦合地线：在雷害事故多发区，线路的易击段，在导线下方增加一条接地线，以提高线路的反击耐雷水平，降低雷击跳闸率的防雷技术。它具有分流作用和增大导、地线之间的耦合系数，减少了等值波阻抗,使绝缘子上的电压减小，从而提高耐雷水平。而且也增加雷击杆塔雷电流的分流作用，使塔顶电位降低。
4.采用不平衡绝缘方式：在现代高压及超高压线路上，同杆架设的双回路线路日益增多，对此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时，可考虑采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率，以
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保障线路的连续供电。
5.采用消弧线圈接地方式 ：在我国雷电活动强烈，接地电阻又难以降低的地区采用中性点非有效接地或经消弧线圈接地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相闪络接地故障能够被消弧线圈消除，不致发展成持续工频电弧。
6.装设自动重合闸：由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的额闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。
7.加强绝缘：由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔(如：跨河杆塔)，这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串片数，以加强线路绝缘。
8.采用排气式避雷器：仅用作雷电过电压特别大或绝缘薄弱点的防雷保护。
9.采用线路型金属氧化物避雷器：对于雷电活动强烈、土壤电阻率高、杆塔接地电阻较大，降低接地电阻非常困难的山区，可以采取安装氧化物避雷器来防雷，提高线路的耐雷水平，降低雷击故障。 雷电这一自然现象对输电线路的危害很大，通过对输电线路的过电压的学习，我知道了电气设备绝缘试验工作是电力设备运行管理中不可缺的一项基础性工作，对电力设备的长期稳定安全运行起着决定作用。而如何提高输电线路防雷水平，从而有效降低输电线路雷击跳闸率，减少雷电对电网安全运行影响，也应不断深入学习。
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