Грозоповреждения линий электропередач становится все более серьезной проблемой. Эта серьезность нарастает и по причине модификации самих грозовых процессов и по причине наращивания длины линий электропередач. И как пишут авторы (Базелян, Райзер, 2001, с.7): "Повторяем, технический прогресс никогда не заставал молнии врасплох. Совершенствование и миниатюризация технических устройств заставляет беспокоиться о все более тонких механизмах вредных воздействий молний. Предусмотреть их все не дано никакому прорицателю" (подчеркнуто нами).
Естественно, что процесс грозоповреждений линий электропередач является предельно наукоемким и столь же важным. Это передний фронт взаимодействия техники и природы.
Для того, чтобы рассмотреть вопросы грозоповреждения линий электропередач коротко охарактеризуем некоторые особенности грозового процесса. Напомним, что нисходящий разряд "облако-земля" проявляется ступенью слабосветящегося лидера (не более 100 м). Достигнув земной поверхности, лидер порождает энергетический всплеск, завершающийся мощным свечением всего канала прохождения заряда. Энергоемкость этого процесса при токе в 100-200 кА высвобождается за время около 100 мкс. При этом, как обычно рассчитывается, в канале молнии развивается температура до 35000°С. следствием этого температурного скачка является скоростное дозвуковое расширение воздуха, порождающее акустический сигнал - гром. Конечно, в этой трактовке много вопросов остаются без ответа, например, почему молния не сжигает человека, а есть данные о трех и четырехкратном попадании молнии в одного и того же человека (Стекольников, 1940; Арабаджи, 1960; Колоколов, 1965).
Касаясь поражающих воздействий молнии на линии электропередач, надо отметить и то, что молния оказывает комплексное разрушающее (электромагнитное, тепловое, механическое) воздействие на технические системы. В случае линий электропередач молния значительно воздействует электростатической и электромагнитной индукцией. Естественно, что электростатическая индукция прежде всего проявляется в наводке на изолированных по техническим требованиям металлических элементах электрической системы. Эта наводка приводит к резкому наращиванию локальных электрических потенциалов пробойного характера. Как правило, это завершается сильными искровыми процессами между металлическими элементами электрической системы и ведет к замыканию электрической цепи.
Электромагнитная индукция проявляется по иному. За счет нее, в незамкнутых металлических контурах под воздействием тока молнии (за счет вариации напряженности магнитного поля) наводится дополнительная ЭДС. Эта наводка, в свою очередь, повышает вероятность искрения в сближенных участках контуров. Во время сильных грозовых процессов и с учетом специфики геолого-геофизической среды возможны проникновения больших электрических потенциалов внутрь подстанций по внешним металлическим проводникам, например по линии электропередачи, трубопроводам, рельсам и др.
В то же время, имеется значительное познавательное запаздывание в изучении гроз. Даже в последние годы все еще недостаточно внимания уделяется изучению влияния особенностей геологических структур и геофизических полей на режим высоковольтных линий электропередач.
Известны случаи полной утечки электроэнергии в нижнее и верхнее полупространство (октябрь 1981 г. с. Талда, Усть-Коксинский район) (Дмитриев, 1988) из высоковольтной ЛЭП. Подобные случаи крайне нежелательны, т.к. повышают аварийность на ЛЭП и связанное с ним отключение электроэнергии населенных пунктов, приводят к большим экономическим потерям. Подобные случаи учащаются не только в России, но и в США, Франции, Канаде и др. Отмечаются также случаи ураганной накачки электроэнергией в ЛЭП во время очень сильных геомагнитных бурь. Например, в марте 1989 года, за счет магнитной бури в высоковольтных ЛЭП Канады и США было зарегистрировано увеличение напряженности на 40% (!), что привело к перегоранию подстанций и "параличу" энергосистемы восточных штатов США и Канады.