線路避雷器安裝布點策略

方緒豪 邱 賽 吳友強

溫州益坤電氣股份有限公司 浙江 溫州 325000

絕大多數輸電線路都暴露在外界環境中，而線路鐵塔往往是安全范圍內最高的建構筑物。在雷電頻發區域或高發季節，線路鐵塔發生雷擊事故的概率較大。一旦線路遭受雷擊，將會導致整個供電系統癱瘓，不僅影響了居民的生產生活，同時還會對公眾生命財產安全構成威脅。為此，相關部門應當在輸電線路鐵塔上安裝避雷器等輔助設備，從而降低雷擊事故發生概率，盡可能的減小負面影響。

1 線路避雷器的主要作用

1.1 避雷器的定義與主要作用 避雷器是一種能釋放過電壓能量，且控制過電壓幅值的保護裝置。在使用過程中，將避雷器與保護設備并聯連接。正常情況下，避雷器只流過微安級的泄漏電流，不會增加線路電阻，也不會干預輸配電流程。如果避雷器電壓值達到動作電壓標準，避雷器導通，則可通過調節大電流，釋放過電壓能量，并將過電壓控制在合理范圍內，進而優化設備的絕緣性能。在釋放過電壓能量后，避雷器自主恢復原始狀態。

1.2 線路避雷器防雷的原理 對于常規高度的桿塔來說，線路的防雷能力與如下四類因素有關:①線路絕緣子的50%放電電壓；②有無架空電線；③雷電強度；④桿塔的接地電阻值。絕緣子的50%放電電壓是固定的，而雷電強度則與地理位置和氣候條件存在緊密關聯。如果不選擇安裝避雷器，要提升輸配電線路的防雷水平，就應當采取如下幾類措施:架空地線、減小桿塔接地電阻值、配置自動重合閘等。對于偏遠山區地帶來說，由于地理位置特殊，自然環境復雜，發生雷擊事故的概率較大，且線路防雷處理難度較高。

由于線路避雷器與絕緣子是并聯連接的，一旦輸配電線路遭受雷擊，就會促使雷電流分流，一部分經避雷線導入相鄰桿塔，另一部分經塔體自身傳導至大地。一旦雷電流超過限定數值，在經過避雷線與導線時，由于導線間的電磁感應作用，會在導向和避雷線上產生耦合效應。避雷器的分導電流值遠遠大于避雷線的分導電流值，而這種分流的耦合效應會提高導線點位，使導線和塔頂的電位差小于絕緣子的瞬時電壓，預防絕緣子的閃絡現象。此外，線路避雷器對接地電阻沒有特殊要求，適用于環境復雜的山區。由此可知，線路避雷器發揮著至關重要的作用。

2 線路避雷器的分類

線路避雷器主要包括串聯間隙和無串聯間隙兩類，這兩類避雷器的核心原理存在較大差異，且各有優缺點。

1)在正常情況下，串聯間隙氧化鋅避雷器可以有效隔離電網運行電壓，減小自身的電壓負荷強度。若避雷器發生突發故障，不會對輸配電線路造成干擾。但是此類避雷器的放電特性由間隙決定，保護性較差。需要格外注意的是，此類避雷器對安裝操作的要求較高。

2)無串聯間隙氧化鋅避雷器下端由跨接線直接連接輸電線路，以便全方位動態監控整個線路運行狀況。此外，無串聯間隙氧化鋅避雷器安裝工序簡便，保護特性較為突出。

3)無論是串聯間隙氧化鋅避雷器，還是無串聯間隙氧化鋅避雷器，在輸配電線路防雷處理方面都體現出了卓越的優勢，只是需要相關技術人員結合實際需求，選擇適宜的線路避雷器，以保證整個輸配電線路的正常運轉。

3 線路避雷器安裝布點的方法

3.1 避雷器和桿塔安裝選點和選型 在對避雷器進行安裝選點時，其需要滿足的要求有:避雷器安裝位置應處在較易發生雷電襲擊的區域內；接線電阻率偏高，以保證避雷效果；要滿足跨距大的基本要求；安裝在地形較為復雜，環境較為惡劣的區域；要對周邊存在重要設備的區域實施避雷器的安裝。

桿塔安裝需要滿足的要求有:一個桿塔上只能安裝一個避雷裝置，其位置應控制在頂部或者側面上；在特殊情況下需要安裝兩個避雷器，并將其放置在上下兩層或兩側位置；雷電頻發區域內的桿塔需要安裝一組避雷器，以保證區域內設備、建筑的安全性。

3.2 避雷器安裝布設的具體流程 避雷器布設的科學性、合理性，一方面能夠降低工作人員的作業壓力，減少失誤的產生；另一方面也可以提升線路的運轉效率，保證相關設備運行質量。在進行避雷器安裝時，其具體的操作流程為:

1)明確線路桿塔坐標位置，并將其導入到地圖中。

2)在地圖上明確標注出安裝點位。

3)獲取各待選安裝點的雷電因子評估值，具體包括檔距、歷史雷擊點、跨河、金屬礦區、邊坡、高差、海拔、地閃密度、變電站進線2公里內的數值。根據這些雷電因子數值，來獲取權重因子和K值。

以權重因子和K為基礎，對避雷器點位安裝的合理性進行分析。在避雷器的點位確定和安裝上，主要制定了三項優選方案，以加強安裝的合理性。

第一種優選方案是先將將權重因子和K大于預設闕值的安裝點篩選出來，并在這些安裝點中選擇至少一個安裝點作為避雷器的安裝選點。

第二種優選方案是對現有的待選安裝點予以排序，按照排列結果選擇合適的安裝點作為避雷器安裝選點。

第三種優化方案是先對雷電因子的評估值進行評價，在確保其準確性后，將其作為初期篩選條件。之后根據初期篩選條件選擇合適的避雷器安裝布設。

或者在該環節中，將優化方案一和二的方法融合起來，從篩選出的大于預設闕值的安裝點中選擇一個安裝點作為避雷器安裝選點，或者按照排列順序完成最終避雷器安裝選點的確定，以此來加強線路避雷器安裝的合理性，強化防雷效果。

4 結束語

綜上所述，增設輸配電線路避雷器，可以有效減少雷擊事故，盡可能的降低損失。但是要進一步強化防雷處理效果，還需保證安裝布點的合理性，并嚴格遵照標準規范執行安裝操作，以維護輸配電線路的正常運行。