輸電線路防雷探討

摘 要 在對(duì)輸電線路雷擊跳閘的類型進(jìn)行論述的基礎(chǔ)上，分析了輸電線路防雷保護(hù)方面存在的主要問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題提出了保護(hù)輸電線路的策略。

關(guān)鍵詞 雷擊；輸電線路；防雷

中圖分類號(hào) TM 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)061-0183-01

雷擊是導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)跳閘故障的主要原因之一，尤其是在一些山區(qū)的輸電線路當(dāng)中，輸電線路往往更容易遭到雷擊的威脅，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成極大的影響。因此，分析當(dāng)前輸電線路保護(hù)存在的主要問(wèn)題，提出輸電線路防雷保護(hù)的若干策略，對(duì)于保證輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

1 雷擊導(dǎo)致輸電線路跳閘的類型

1.1 繞擊跳閘

繞擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在110 kV和220 kV的輸電線路當(dāng)中，其主要的故障特點(diǎn)：故障線路一般都架設(shè)有架空的避雷針線；發(fā)生故障的相線通常是處于垂直排列的中相和上相，或者是處于水平排列的邊相；故障一般都發(fā)生在容易出現(xiàn)繞擊故障的同相或者是單基單相，諸如山頂邊坡的架空線路。雖然輸電線路可能設(shè)置了合格的接地電阻，且在較小的雷擊電流作用下依然會(huì)發(fā)生繞擊現(xiàn)象。

1.2 反擊跳閘

反擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在35 kV~220 kV的輸電線路當(dāng)中，其故障點(diǎn)特點(diǎn)為：發(fā)生故障的相線通常是處于垂直排列的中相和下相，或者是處于水平排列的中相。故障點(diǎn)一般是多基多項(xiàng)，或者是一基多項(xiàng)點(diǎn)處。這一般是由于接地電阻不合格導(dǎo)致的。

1.3 感應(yīng)雷擊跳閘

感應(yīng)雷擊跳閘主要發(fā)生在35 kV之下等級(jí)的輸電線路中，其故障特點(diǎn)為：故障線路一般都沒(méi)有設(shè)置架空避雷針線；故障相一般是處于垂直排列的上相，或者是水平排列的變相；故障點(diǎn)是一基多相，或者是單相的方式；在較大的雷擊電流作用下，即是設(shè)置有合格的接地電阻也容易造成雷擊跳閘事故。

2 輸電線路防雷保護(hù)方面存在的主要問(wèn)題

2.1 雷擊活動(dòng)復(fù)雜、隨機(jī)性大

由于類基金活動(dòng)的復(fù)雜性和隨機(jī)性，價(jià)值當(dāng)前雷擊預(yù)報(bào)以及測(cè)量技術(shù)方面存在著一定的局限性，難以對(duì)每次遭受雷擊時(shí)的參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，這個(gè)給準(zhǔn)確判斷輸電線路的閃絡(luò)類型帶來(lái)了較大的困難。

2.2 輸電線路設(shè)計(jì)水平亟待提高

各個(gè)不同級(jí)別和地區(qū)的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)水平差距明顯，而且各個(gè)地區(qū)的設(shè)計(jì)人員沒(méi)有根據(jù)當(dāng)?shù)乩讚艋顒?dòng)的程度對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行靈活的利用與了解。這些因素導(dǎo)致很多地區(qū)的35 kV線路在設(shè)計(jì)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)一些缺陷，諸如在設(shè)計(jì)過(guò)程中均沒(méi)有提供土壤的電阻率信息，接地電阻的設(shè)計(jì)與取值方面也存在著過(guò)大的隨意性，導(dǎo)致雷擊天氣經(jīng)常出現(xiàn)跳閘的故障。

2.3 接觸點(diǎn)焊接質(zhì)量較低

由于多種原因?qū)е螺旊娋€路施工過(guò)程中對(duì)水平接地體的一些接頭存在焊接缺陷，諸如敷設(shè)長(zhǎng)度不足、接頭的埋深不夠以及沒(méi)有按標(biāo)準(zhǔn)回填土壤等，這些因素都導(dǎo)致跳閘故障經(jīng)常發(fā)生。

2.4 接地電阻普遍較高

接地電阻偏高給輸電線路的安全運(yùn)行造成了嚴(yán)重的威脅，成為了導(dǎo)致輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重大隱患。這主要是由于接地裝置在多年的運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有得到有效的修繕和維護(hù)，腐蝕嚴(yán)重而導(dǎo)致的。另外，一般采用的回路測(cè)試方法，在放置電極時(shí)若距離不夠、桿塔內(nèi)部銹蝕嚴(yán)重等，都將給測(cè)試結(jié)果帶來(lái)誤差，影響相關(guān)的判斷。

3 輸電線路防雷策略

3.1 減小保護(hù)角直或者直接采用負(fù)保護(hù)角

避雷線和邊相導(dǎo)線之間的連線與避雷針線之間的鉛直線形成的夾角稱為保護(hù)角。通過(guò)減小保護(hù)角，或者是直接采用負(fù)保護(hù)角的方式，能夠有效的延長(zhǎng)上部地線的橫擔(dān)，通過(guò)突出地線的作用來(lái)達(dá)到對(duì)“側(cè)擊”雷擊進(jìn)行保護(hù)的作用，同時(shí)對(duì)繞擊、“云一地”雷擊的保護(hù)也很有效。

3.2 調(diào)整塔頭結(jié)構(gòu)，增加空氣間距

當(dāng)桿塔身和基礎(chǔ)不方便改進(jìn)時(shí)，可以盡量采用改變桿塔頭部結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與地面之間的間距等方式，盡量減少電弧發(fā)生的概率。這種方式具有成本低，見(jiàn)效快的特點(diǎn)。

3.3 在桿塔橫擔(dān)末端設(shè)置防“側(cè)擊”避雷針

輸電線路的絕緣子在雷擊過(guò)程中最容易受到損害，而且恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，因此在這個(gè)過(guò)程中要加以重點(diǎn)保護(hù)。在設(shè)置保護(hù)措施的過(guò)程中可以在輸電線路桿塔的橫擔(dān)端部設(shè)置防“側(cè)擊”的避雷針。安裝過(guò)程中應(yīng)該保證避雷針?biāo)纬傻陌j(luò)弧能夠最大限度的覆蓋絕緣子形成的暴露弧，并將橫擔(dān)上相關(guān)的器件都納入到其保護(hù)范圍之內(nèi)，這對(duì)于擴(kuò)大對(duì)桿塔橫擔(dān)的保護(hù)與包絡(luò)具有重要

作用。

3.4 利用不平衡絕緣方式達(dá)到保護(hù)作用

在進(jìn)行實(shí)際施工過(guò)程中，可以通過(guò)采用在雙回線路設(shè)置不同數(shù)目的絕緣子方式達(dá)到不平衡絕緣的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低雙回線路在受到雷擊作用是發(fā)生跳閘的概率，保證輸電線路的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。其根本的原理是在線路受到雷擊之后，絕緣子數(shù)目少的那一端先出現(xiàn)閃絡(luò)，之后該段導(dǎo)線相當(dāng)于地線，對(duì)另一回路的線路導(dǎo)線起到耦合作用，進(jìn)而提高該段回路的耐雷擊水平，使之在雷擊作用下更穩(wěn)定可靠的工作。

3.5 適當(dāng)降低桿塔的接地電阻

當(dāng)桿塔發(fā)生雷擊時(shí)，較小的接地電阻將保證塔頂電位出現(xiàn)較小的升高。因此，通過(guò)較小桿塔的接地電阻可以有效的保護(hù)輸電線路免遭雷擊破壞。對(duì)于那些接地電阻較大的地網(wǎng)，則可以砼增加地網(wǎng)型號(hào)或者是增加地網(wǎng)輻射線等方式，或者是采用降阻劑等方式進(jìn)行處理，對(duì)輸電線路形成保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]譚義生.輸電線路防雷與接地改造探討[J].機(jī)電信息，2011，33:57-58.

[2]熊娟.對(duì)某110 kV輸電線路防雷問(wèn)題的探討[J].北京電力高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2012，29(2):234-235.