现以中国南方电网公司的云广±800kV特高压直流输电工程为例，对特高压直流线路的耐雷性能进行计算分析，并就减小避雷线保护角、降低杆塔接地电阻和提高线路绝缘水平等防雷措施的防雷效果进行研究。
云广±800kV特高压直流线路采用双极对称布置，典型杆塔为ZV2塔型，如图17-1所示。其中，导线采用6×LGJ-630/45型钢芯铝绞线，分裂间距为450mm；避雷线采用LBGJ-180-20AC铝包钢绞线；导、地线弧垂分别为16m、11m。另外，线路绝缘采用64片结构高度为170mm的瓷绝缘子；杆塔水平档距取为510m。
图17-1 云广±800kV特高压直流输电工程ZV2型杆塔塔形图（图中数值单位为mm）
17.1.3.1 绕击耐雷性能分析
针对如图17-1所示的塔型，对云广±800kV特高压直流线路的绕击闪络率NDr进行计算，结果如表17-2所示[地闪密度Ng取为2.8次/（100km2·a）]。
由表17-2可知，在现行条件下，线路绕击闪络率为0次/（100km·a），满足预期的雷击闪络率限制指标。ZV2型杆塔具有很好的防绕击性能，这主要是因为杆塔高度较低（与特高压交流相比），绝缘水平较高。
表17-2 云广±800kV特高压直流线路的绕击闪络率
云广±800kV直流输电线路部分线路走廊位于西南部，途经地区地形复杂、强雷区、土壤电阻率高，因而各段线路的绕击耐雷性能可能差别较大。在此，分别计算了在不同的地面倾角、杆塔呼称高度、绝缘水平和避雷线保护角等条件下的线路绕击闪络率，计算结果如图17-2和图17-3所示。
图17-3 避雷线保护角对特高压直流线路绕击闪络率的影响
由计算结果可知，在其他条件不变的前提下，线路绕击闪络率随地面倾角或杆塔呼称高度的增加而明显增大，减小避雷线保护角和提高线路绝缘水平则可较为有效地降低绕击闪络率。但值得注意的是，特高压直流线路绝缘水平主要由防污闪确定，并考虑到绝缘子串过长所带来的塔头尺寸增大和塔高增加等负面影响，一般不将提高绝缘水平作为改善线路防绕击闪络的主要措施。因此，与交流线路相同，减小避雷线保护角是减小线路绕击闪络率的最有效措施。
另由图17-2可知，正极导线的绕击闪络率要远高于负极导线，这也与±500kV直流线路的运行经验相吻合。(www.xing528.com)
图17-2 不同地面倾角、绝缘水平和杆塔高度下的线路绕击闪络率
因此，在实际工程中，要特别重视地面倾角较大、杆塔较高和雷电活动强度高的山区线路的防绕击问题。应尽量避免山区连续架线，特别是对于地面倾角较大或高杆塔线路，建议采用更小的负保护角或安装线路型侧向避雷针等其他措施来改善线路防绕击性能。
17.1.3.2 反击耐雷性能分析
与特高压交流线路相似，特高压直流线路的绝缘水平较高，使得线路反击耐雷水平一般在250kA及以上，发生反击的概率很小。对于云广±800kV特高压直流线路，从严考虑，杆塔接地电阻取为15Ω，则对应的典型塔型的反击耐雷水平及闪络率如表17-3所示。
表17-3 云广±800kV特高压直流线路的反击闪络率
注：括号内的反击耐雷水平为双极同时反击闪络时对应的耐雷水平。
由计算结果可知，即使杆塔接地电阻取为15Ω，云广±800kV特高压直流线路的反击耐雷水平仍可高达401kA，反击闪络率也只有0.0003次/（100km·a）。因此，特高压直流线路的反击耐雷水平是很高的，雷击杆塔或附近避雷线造成反击闪络的概率很小。
另外，计算结果表明造成特高压直流线路双极同时反击闪络的雷电流幅值非常高，而且考虑到中国±500kV双极直流线路尚未出现双极同时闪络的事故，因而可以认为其概率为零。
为更全面地评估特高压直流线路的反击耐雷性能，分别计算了在不同杆塔接地电阻、杆塔呼称高度和绝缘水平下的线路反击耐雷水平，结果如图17-4所示。由计算结果可知，为保证特高压直流线路的反击耐雷水平不低于300kA，ZV2型杆塔接地电阻不宜大于30Ω；线路反击耐雷水平随杆塔高度的增加而明显降低，考虑到常规复合绝缘子结构高度相对较低，对于整条线路中出现的较高、特高杆塔，线路防雷建议使用雷电冲击耐受电压相对较高的瓷绝缘子，或者可考虑将复合绝缘子适当加长。
图17-4 杆塔接地电阻和杆塔呼称高度等因素对线路反击耐雷水平的影响
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