摘要：由于影响雷电放电的因素很多，防雷保护装置和被保护物所处环境错综复杂，雷电放电本身也具有随机性和分散性，所以雷电屏蔽失效（绕击）时有发生。计算绕击率的经验公式适于工程简化计算，没有考虑雷击过程，无法解释雷电屏蔽失效现象，特别是在山区的绕击率计算过于粗糙，与实际运行数据相差较大，绕击是造成500kV及以上电压等级输电线路雷击跳闸的主要原因。
雷电危害可分成直击雷、感应雷和浪涌三种。对于线路来说，危害线路的主要是直击雷。高压送电线路各种防雷措施都有其针对性，因此，在进行高压送电线路设计时，我们选择防雷方式首先要明确高压送电线路遭雷击跳闸原因。
1线路发生雷击成因分析
无论是高压或超高压的输电线路，雷害故障占线路故障的40%～70%，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区，雷击输电线路而引起的事故率更高雷击线路可能引起两种破坏：短路接地故障，引起线路跳闸停电事故；雷击线路形成的雷电过电压波（侵入波），沿线路传播侵入变电所，危害变电站电气设备的安全运行。输电线路防雷性能的重要指标是耐雷水平和雷击跳闸率。
1.1高压送电线路绕击成因
根据高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明，雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。山区高压送电线路的绕击率约为平
地高压送电线路的3倍。山区设计送电线路时不可避免会出现大跨越、大高差档距，这是线路耐雷水平的薄弱环节：一些地区雷电活动相对强烈，使某一区段的线路较其它线路更容易遭受雷击。
1.2高压送电线路反击成因
反击时作用于绝缘子串上的电压超过其50%冲击放电电压，绝缘子串会发生杆塔对导线放电导致的闪络。雷击杆、塔顶部或避雷线时，雷电电流流过塔体和接地体.使杆塔电位升高，同时在相导线上产生感应过电压。如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压送电线路绝缘闪络电压值，即时，导线与杆塔之间就会发生闪络，这种闪络就是反击闪络。如下图所示。
根据计算公式可以看出降低杆塔接地电阻、提高耦合系数k、减小分流系数B、加强高压送电线路绝缘都可以提高高压送电线路的耐雷水平。在实际实施中。我们着重考虑降低杆塔接地电阻和提高耦合系数k的方法作为提高线路耐雷水平的主要手段。
由于杆塔的高度不同，这使沿杆塔分布的波阻抗是变化的，即不同位置杆塔的波阻抗、波速不同。
1.3线路易发生雷击的主要原因
一是特殊的地理环境和多变的气候条件，容易产生雷电，雷电活动频繁；二是线路处在海拔较高的斜坡或山顶，易遭雷电绕击；三是线路设计标准偏低，杆塔防雷保护角较大，易遭绕击；四是线路绝缘配合偏低，耐雷水平低，易发生线路遭雷电反击跳闸；五是正电荷向大地放电频繁而且猛烈，杆塔及避雷线遭雷击易发生反击。
高压送电线路遭受雷击的事故主要与四个因素有关：线路绝缘子的50%放电电压：有无架空地线；雷电流强度；杆塔的接地电阻。
2输电线路遭受绕击分析
运行经验表明，对于500kV线路，跳闸主要不是雷击杆塔时引起的反击，而大部分是绕击造成的。尤其是运行在山区，与平原地区相比，发生绕击的概率更高于反击。
山区500kV杆塔的击距是平原地区的2倍以上，绕击雷电流幅值约为平原地区的3倍，有相当数量的绕击雷电流幅值大于500kV线路杆塔的耐雷水平24.5kA：山区杆塔的屏蔽效果随杆塔高度和保护有增大而降低。杆塔高度每增加3m，保护有约相应减小5。～7。才能得到相近的屏蔽效果，对于36m及以上500kV线路杆塔只有采用0。或负保护角才能够到可靠屏蔽。
考虑山区地形、地质、气象等特殊条件影响，屏蔽失效会大失增加，因此解决山区500kV超高压输电线路屏蔽失效是防雷面临的当务之急。
3防绕击避雷针设计重点
根据绕击特点，防止绕击应考虑：
（1）对设计耐雷水平远高于本地区雷电活动强度的接地体，可在高空拦截雷电先导，不使其进入接地体绕击区。
（2）对既要防止反击，又要防止绕击的接地体，应降低雷电先导对接地体闪击的定位高度，使接地体不发出易使雷电先导定位高度较高的“定位迎面先导”。同时应在接地体侧面安装接闪装置，如在
高接地体或线路杆塔侧面安装具有防绕击功能的“全屏蔽防雷装置”，作为对已进入接地体侧面屏蔽失效区的雷电先导可靠接闪的有效防绕击措施。
在地线上装设避雷针是有效的防止反击雷和直击雷的措施。避雷针的有效性与引雷效率紧密相连。避雷针的引雷（拦截）效率，即是对被保护物的保护作用（保护范围），与雷电极性、雷电通道及空间电荷分布、先导头部电位、放电定位高度、避雷针数量和高度、被保护物高度、相互之间位置以及当时的大气条件和地理条件等因素有关。一般说，地理条件影响先导阶段的电场分布及到主放电的发展：大气条件的影响是空气湿度和温度愈高，避雷针保护效果愈小：雷电流幅值（即放电定位高度）愈大，避雷针引雷（拦截）范围愈大，护范围愈大。
（1）高于雷电先导定位高度的避雷针，不能防止已在避雷针下方的先导对接地体闪击，因此应在接地体侧面安装符合要求的侧面接闪针，仅注意防护上部空间雷云，对接地体侧面的低空小雷电先导失去了防护，是装有防雷设备线路或接地体上依然发生绕击雷害事故的原因之一。
（2）不同方位的避雷钊‘发生定位迎面先导的方位不同。垂直方向的避雷针更易于接闪高空、高幅值雷云，因而，不宜装在输电线路，尤其是已架有避雷线的输电线路上，以避免本来不应在杆塔顶部高空定位的高幅值雷云，反被吸引到杆塔自身在杆塔上安装侧面接闪针，以防护进入杆塔侧面避雷线屏蔽失效区的低空雷电先导，补充避
雷线屏蔽的不足。
（3）防止高空、高幅值先导直击接地体，是高建筑物防雷主要问题。但高建筑物顶端只宜安装符合要求的雷电接闪装置，不必一定要把高空中大范围的雷云都吸引到自身。对于四周空旷的超高建筑物，为防止低空小雷电先导对建筑物中部绕击，在建筑物中部适当位置安装侧向防绕接闪装置。
（4）防止雷电对接地体绕击，也可在接地体附近架设“旁路”避雷针、线。由于影响雷电放电的因素很多，防雷保护装置和被保护物所处环境错综复杂，雷电放电本身也具有随机性和分散性，所以雷电屏蔽失效（绕击）时有发生。计算绕击率的经验公式适于工程简化计算，没有考虑雷击过程，无法解释雷电屏蔽失效现象，特别是在山区的绕击率计算过于粗糙，与实际运行数据相差较大，绕击是造成500kV及以上电压等级输电线路雷击跳闸的主要原因。
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