避雷线防直击雷还是感应雷？雷电绕过避雷线直击于线路的概率
在电力系统中，避雷线（架空地线）是保护输电线路免受雷击的关键设施。然而，许多人对避雷线的功能存在误解，认为它能防感应雷，甚至能完全避免雷击。实际上，避雷线的主要作用是防直击雷，而非感应雷；同时，它并不能100%防止雷电击中线路，存在绕击概率。
一、避雷线的本质：防直击雷，而非感应雷
避雷线，又称架空地线，是架设在输电线路导线上方的一根导线。它的核心功能是防直击雷。当雷电发生时，避雷线会优先被击中，将雷电流通过杆塔接地装置导入大地，从而保护下方的导线免受直击雷的损害。
避雷线对感应雷的防护作用是次要的。它通过静电屏蔽作用降低感应过电压，但这不是其主要功能。防感应雷的主要措施是安装避雷器（浪涌保护器），而非避雷线。正如《架空输电线路防雷技术规范》所明确指出的，避雷线的主要作用是"减少雷电直击导线的机会，降低线路绝缘承受的雷电过电压幅值"。
二、雷电绕击概率：平原与山区的科学对比
避雷线并非能100%防止雷电击中线路。雷电有时会绕过避雷线，直接击中导线，这种现象称为"绕击"。雷电绕过避雷线直击于线路的概率与地形密切相关。
研究表明，平原地区的绕击概率高于山区。这是因为山区地形复杂，山体本身可以起到一定的自然避雷作用，雷电更容易被山体吸引，从而减少直接击中线路的可能性。而平原地区相对开阔，缺乏天然的避雷屏障，雷电绕过避雷线直接击中线路的概率相对更高。
具体而言，雷电绕击概率的计算公式为：
-平原地区：lgp=(αh/86)-3.9
-山区：lgp=(αh/86)-3.35
其中，p为绕击概率，α为保护角，h为杆塔高度。
从公式可以看出，山区的绕击概率计算结果通常会低于平原，即雷电绕过避雷线直接击中线路在平原地区的概率高于山区。这一规律在实际工程中得到了验证：平原地区输电线路的雷击跳闸率普遍高于山区。
三、避雷线设计的关键考量
避雷线的设计需综合考虑多个因素，以降低绕击概率：
1.保护角设计：保护角是避雷线与导线之间的夹角，通常为15°-20°。保护角越小，避雷线对导线的保护效果越好，但过小的保护角会增加避雷线的风偏影响，需根据线路电压等级和地形条件合理确定。
2.杆塔高度：杆塔越高，避雷线对导线的保护范围越大，但同时也会增加雷电绕过避雷线的概率。因此，需要根据线路电压等级和地形条件优化杆塔高度。
3.地形适应性：在平原地区，应适当减小保护角、增加避雷线数量；在山区，需考虑山体坡度对雷电路径的影响，合理调整避雷线位置。
4.接地系统：良好的接地系统能确保雷电流快速泄放，减少地电位升高，从而降低绕击风险。接地电阻应控制在10Ω以下，对于重要线路甚至要求更低。
四、为什么避雷线不能完全防止雷击？
避雷线不能100%防止雷电击中线路，原因有二：
1.雷电的随机性：雷电路径具有随机性，无法完全预测。雷电云的电场分布不均匀时，雷电可能绕过避雷线，直接击中导线。
2.绕击现象：当雷电云电荷分布特殊时，雷电可能不按预期路径放电，导致绕击。特别是在保护角设计不当、雷电强度大或地形复杂的情况下，绕击概率会增加。
避雷线的主要功能是防直击雷，而非感应雷。它通过引导雷电击中自身，保护导线免受直击雷的损害。然而，它不能100%防止雷电击中线路，存在绕击概率，且平原地区的绕击概率高于山区。想要获取更多相关内容，欢迎关注防雷知识栏目进行了解！
