輸電線路防雷的問題分析與措施探討

（國網(wǎng)四川樂至縣供電有限責(zé)任公司，四川 資陽 641500）

輸電線路防雷的問題分析與措施探討

何小軍

（國網(wǎng)四川樂至縣供電有限責(zé)任公司，四川 資陽 641500）

隨著社會市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的電力行業(yè)取得了一系列的進(jìn)步與發(fā)展，作為電力網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，保證輸電線路的運(yùn)行安全、穩(wěn)定性是非常必要的，隨著電力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模的不斷增大，輸電線路的組成形式越來越復(fù)雜，再加上各種因素的影響，其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)各種各樣的故障是難以完全避免的，尤其是由于雷擊導(dǎo)致的跳閘故障，本文就主要對輸電線路中的防雷問題進(jìn)行簡單分析，并提出相關(guān)的防雷擊措施。

輸電線路；防雷問題；措施

輸電線路運(yùn)行過程中，受到雷擊導(dǎo)致跳閘的發(fā)生會給整個(gè)線路的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響，尤其是在地形復(fù)雜的山區(qū)，雷擊活動非常的頻繁，并且其土壤的電阻率非常的高，想要有效的降低桿塔的接地電阻具有較大的難度，這就導(dǎo)致的輸電線路耐雷效果差的問題，采取有效的措施，防止電力線路出現(xiàn)雷擊跳閘是非常必要的，本文就主要對輸電線路防雷工作中應(yīng)該注意的問題及改進(jìn)措施進(jìn)行簡單分析研究，對于其防雷效果的提升具有積極的作用。

一、輸電線路中的雷擊性質(zhì)問題分析與措施

在架空輸電線路中的出現(xiàn)的雷擊過電壓主要有兩種類型，一種是直擊雷過電壓，另一種是感應(yīng)雷過電壓，這其中的感應(yīng)雷過電壓的最大值可達(dá)400kV左右，對于35kV以及以下的輸電線路的絕緣具有較大的威脅性，但是對于高壓輸電線路來說，危害不大，所以在高壓輸電線路的防雷擊工作中，主要是要防止直擊雷過電壓，繞擊與反擊是直擊雷的兩種類型，在實(shí)際的輸電線路運(yùn)行過程中，這兩種雷對于線路的安全運(yùn)行都具有非常大的影響，在采取各種防雷措施的過程中，通常沒有對線路中的雷擊故障的閃絡(luò)類型進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，導(dǎo)致所采取的防雷措施由于針對性不強(qiáng)，導(dǎo)致其在實(shí)際應(yīng)用中難以取得較好的防雷效果，所以在實(shí)際的輸電線路防雷工作中，在確定相關(guān)的防雷措施之前，需要對雷擊性質(zhì)予以明確，才能保證相關(guān)的防雷措施的有效性。

繞擊雷過電壓主要是雷電繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線，從而導(dǎo)致出現(xiàn)雷過電壓，其主要與地形、桿塔高度、線路防雷保護(hù)方式、雷電流幅值等有關(guān)，其常發(fā)生于兩邊相，對于繞擊雷過電壓常用的防雷措施是：安裝避雷器或者減小避雷線保護(hù)角；反擊雷過電壓指的是：雷擊中桿頂或者是避雷線上出現(xiàn)的雷過電壓，常發(fā)生于絕緣弱相，沒有固定的閃絡(luò)相別，對于這種形式的雷過電壓，常用的防雷措施有：提升耐雷水平、加強(qiáng)絕緣、降低桿塔的接地電阻等。實(shí)踐統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，山區(qū)輸電線路中繞擊雷的發(fā)生率比較高，這主要是因?yàn)槠涞匦我蛩丶坝行Ц叨鹊挠绊懀磽衾壮３霈F(xiàn)于平原及丘陵地區(qū)，所以在山區(qū)輸電線路的防雷工作中，適當(dāng)?shù)臏p小避雷線的保護(hù)角、選擇良好的防雷走廊、積極提升其絕緣性能是非常重要的防雷途徑。

二、輸電線路中的避雷器安裝問題分析與措施

在輸電線路的防雷保護(hù)工作中，國外廣泛應(yīng)用的一種避雷器是氧化鋅避雷器，具有較好的防雷效果，實(shí)踐表明，在輸電線路的防雷保護(hù)工作中，應(yīng)用金屬氧化物避雷器，不僅能夠有效的防止雷直擊導(dǎo)線的現(xiàn)象發(fā)生，還能夠有效的防止雷擊塔頂或者是避雷線時(shí)發(fā)生的反擊，尤其是在土壤電阻率較高的山區(qū)，容易出現(xiàn)繞擊現(xiàn)象，應(yīng)用傳統(tǒng)的防雷措施難以取得較好的防雷效果，在輸電線路中安裝避雷器，對于防止雷擊閃絡(luò)故障具有非常重要的作用。其能夠有效的降低輸電線路中雷擊導(dǎo)致的跳閘率，所以輸電線路的避雷器應(yīng)該盡量采用帶有串聯(lián)間隙的避雷器，但是其價(jià)格比較高，所以在實(shí)際的應(yīng)用中，一定要注意結(jié)合線路實(shí)際特點(diǎn)，應(yīng)用合理的安裝方式，以便于應(yīng)用有效的資金獲取較大的經(jīng)濟(jì)效益，在綜合考慮其防雷性能及經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)上，在桿塔接地電阻比較小的情況下，只需要在線路的兩邊相安裝避雷器，這對于輸電線路的耐雷水平的提升具有非常重要的作用，通常情況下，這就能夠很好的滿足輸電線路的防雷需求；而在桿塔的接地電阻比較大的情況下，僅僅靠在線路的兩邊相安裝避雷器，是難以很好的滿足實(shí)際的防雷需求的，這時(shí)為了有效的提升線路的耐雷水平，需要在中間加裝一支避雷器。

在實(shí)際的安裝過程中，由于避雷器具有很高的成本，在線路避雷器安裝過程中，對線路中的易擊點(diǎn)及易擊段予以確定是非常必要的，并要對技術(shù)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較分析，依據(jù)輸電線路運(yùn)行的實(shí)際情況，如：易擊桿塔、易擊段、歷年跳閘率等進(jìn)行分析，并對雷電定位系統(tǒng)中的與雷電及線路落雷參數(shù)進(jìn)行分析，并與線路桿塔的各項(xiàng)參數(shù)予以結(jié)合，對其絕緣配合、最高電壓、地形等因素予以綜合的考慮，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為了保證在避雷器的安裝中取得較好的經(jīng)濟(jì)效益，建議將避雷器安裝于下列桿塔中：（1）多雷區(qū)雙回路線路易擊段、易擊點(diǎn)的回路中；（2）大跨度桿塔；（3）水電站升壓站出口線路接地電阻大的桿塔中；（4）山區(qū)線路桿塔接地電阻超過100歐姆，并且出現(xiàn)過閃絡(luò)的桿塔中。

在實(shí)際的輸電線路避雷器的安裝工作中，應(yīng)該注意以下的問題：（1）避雷器應(yīng)該順著桿塔進(jìn)行接地線的單獨(dú)敷設(shè)，其截面積應(yīng)該大于等于25立方毫米，并要盡可能的減小其接地電阻；（2）易擊點(diǎn)的桿塔在安裝了避雷器之后，如果其相鄰桿塔的接地電阻值偏高，最好再起相鄰的桿塔上同時(shí)安裝避雷器；（3）對于垂直排列與水平排列的線路，可以只在上下兩相安裝避雷器，對于三角形排列的輸電線路中，只能在上相進(jìn)行避雷器的安裝。

三、輸電線路中的絕緣配合問題分析與措施

塔頭空氣間隙中的雷電沖擊的擊穿電壓值應(yīng)該與絕緣字串的雷電沖擊閃絡(luò)電壓相配合，在相關(guān)的電力設(shè)備過電壓保護(hù)技術(shù)規(guī)范中，要求大氣過電壓空氣間隙的擊穿電壓值與絕緣字串的閃絡(luò)電壓之比保持在0.85左右，這樣能夠保證在發(fā)生雷擊時(shí)，空氣間隙先發(fā)生閃絡(luò)，對于絕緣字串具有一個(gè)較好的保護(hù)作用，但是將該配合比應(yīng)用于實(shí)際的線路中，發(fā)現(xiàn)大部分的雷電絕緣閃絡(luò)仍會出現(xiàn)在絕緣子串上，由此可見，該配合比是缺乏合理性的，在輸電線路空氣間隙值的確定過程中，需要對塔頭絕緣設(shè)計(jì)、最大風(fēng)偏等予以綜合的考慮，使其能夠滿足工作電壓、內(nèi)部過電壓及雷電過電壓所要求的最小間隙距離，對其值進(jìn)行驗(yàn)

算時(shí)，通常會應(yīng)用間隙原圖來進(jìn)行驗(yàn)算。

雷電閃絡(luò)常發(fā)生于絕緣子串上，主要是由于塔頭的間隙過大所導(dǎo)致的，所以在實(shí)際的雷電過電壓絕緣配合設(shè)計(jì)工作中，在風(fēng)速的計(jì)算中，盡量采用雷電過電壓等值風(fēng)速，在某一風(fēng)速下，假設(shè)絕緣子串的風(fēng)偏角是固定不變的，其雷電的閃絡(luò)率與全風(fēng)速下的閃絡(luò)率相等，那么與該風(fēng)偏相對應(yīng)的風(fēng)速就是雷電的等值風(fēng)速。為了對絕緣子串實(shí)施有效的保護(hù)，也可以應(yīng)用在絕緣子串中安裝保護(hù)間隙的防雷措施，保護(hù)間隙應(yīng)該小于絕緣子串的放電間隙，一旦出現(xiàn)雷電侵入，保護(hù)間隙會先被擊穿，線路接地，以便于對絕緣子串實(shí)施保護(hù)，并且在保護(hù)間隙被擊穿之后所形成的工頻續(xù)流會很快的自行熄滅，絕緣子串中不會出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，有效的避免了永久性故障的出現(xiàn)。另外，一個(gè)提升絕緣子串耐雷水平的有效措施就是增加其絕緣子串的長度，但是在線路的兩端不能加強(qiáng)絕緣，否則，容易將累過電壓引入到發(fā)電廠或者變電站中，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行安全受到威脅。

四、輸電線路中的防雷接地問題分析與措施

在輸電線路的運(yùn)行過程中，必須要保證其桿塔的可靠接地，才能保證雷電流瀉入大地中，以便于保護(hù)線路具有較好的絕緣性能，實(shí)踐表明，在實(shí)際應(yīng)用中，采取措施降低桿塔的接地電阻，對于提升輸電線路的耐雷水平、減少其跳閘率具有積極的作用，為了保證相關(guān)線路的接地電阻能夠與相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符，就必須依據(jù)運(yùn)行規(guī)程中的相關(guān)要求，對桿塔中的接地電阻進(jìn)行定期的測量，在對接地電阻進(jìn)行測量的過程中，通常應(yīng)用ZC-8型接地電阻測試儀進(jìn)行測量，將所有的接地引下線拆開，以便于對接地網(wǎng)的工頻接地電阻進(jìn)行測量，雷電流是通過桿塔頂部瀉入到大地中的，在防雷工作中所說的防雷接地電阻指的是整個(gè)泄流通道中的電阻值，其包括接地引下線與桿塔之間的接觸電阻，以及接地體自身的電阻值，接地體與土壤之間的接觸電阻以及土壤電阻，這就導(dǎo)致接地網(wǎng)中的電阻值比較大，采取有效的措施，將其桿塔接觸電阻值非常的必要，著對線路防雷性能的提升具有積極的作用。

桿塔接地系統(tǒng)中的接觸電阻主要出現(xiàn)于桿塔接地引下線的接地聯(lián)板處，如果接地聯(lián)板螺栓不緊固，在雨水的長期作用下，會形成一層污穢層，就會導(dǎo)致接觸電阻值的增大，對于線路的防雷效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，在對其進(jìn)行處理時(shí)，關(guān)鍵是要保證接地通道的暢通，在處理的過程中，需要將接地聯(lián)板拆開，將其接觸部位的銹蝕層及污穢層予以清除，為其涂上導(dǎo)電膏，并應(yīng)用螺栓對其進(jìn)行緊固，保證其接觸良好，最后要為其進(jìn)行防銹層的涂抹，保證其具有較好的防雷性能。

結(jié)語

輸電線路是電力網(wǎng)絡(luò)中的重要組成部分，在其運(yùn)行過程中，受到雷擊的作用，會引發(fā)各種各樣的故障，對其安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響，本文就主要對其防雷工作中常見的問題進(jìn)行了分析，并提出了相關(guān)的防雷措施，對于其防雷性能的提升具有積極的作用。

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[3]何斌．提高架空輸電線路防雷水平措施探討[J]．民營科技,2012（12）．

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