輸電線路防雷措施探析

曹宗山+張甫

【摘要】在對輸電線路雷擊跳閘的類型進行論述的基礎上，分析了輸電線路防雷保護方面存在的主要問題，針對這些問題提出了保護輸電線路的策略。

【關鍵詞】雷擊 輸電線路 防雷

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

一、雷擊導致輸電線路跳閘的類型

（一）繞擊跳閘

繞擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在110kV和220kV的輸電線路當中，其主要的故障特點：故障線路一般都架設有架空的避雷針線；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置了合格的接地電阻，且在較小的雷擊電流作用下依然會發(fā)生繞擊現(xiàn)象

（二）反擊跳閘

反擊跳閘經(jīng)常發(fā)生在35kV～220kV的輸電線路當中，其故障點特點為：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。故障點一般是多基多項，或者是一基多項點處。這一般是由于接地電阻不合格導致的。

（三）感應雷擊跳閘

感應雷擊跳閘主要發(fā)生在35 kv之下等級的輸電線路中，其故障特點為：故障線路一般都沒有設置架空避雷針線；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，即是設置有合格的接地電阻也容易造成雷擊跳閘事故。

二、輸電線路防雷保護方面存在的主要問題

（一）雷擊活動復雜、隨機性大

由于類基金活動的復雜性和隨機性，價值當前雷擊預報以及測量技術方面存在著一定的局限性，難以對每次遭受雷擊時的參數(shù)進行準確的測量，這個給準確判斷輸電線路的閃絡類型帶來了較大的困難。

（二）輸電線路設計水平亟待提高

各個不同級別和地區(qū)的設計單位設計水平差距明顯，而且各個地區(qū)的設計人員沒有根據(jù)當?shù)乩讚艋顒拥某潭葘υO計標準進行靈活的利用與了解。這些因素導致很多地區(qū)的35 kV線路在設計過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些缺陷，諸如在設計過程中均沒有提供土壤的電阻率信息，接地電阻的設計與取值方面也存在著過大的隨意性，導致雷擊天氣經(jīng)常出現(xiàn)跳閘的故障。

（三）接觸點焊接質量較低

由于多種原因導致輸電線路施工過程中對水平接地體的一些接頭存在焊接缺陷，諸如敷設長度不足、接頭的埋深不夠以及沒有按標準回填土壤等，這些因素都導致跳閘故障經(jīng)常發(fā)生。

（四）接地電阻普遍較高

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

三、輸電線路防雷策略

（一）減小保護角直或者直接采用負保護角

避雷線和邊相導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角。通過減小保護角，或者是直接采用負保護角的方式，能夠有效的延長上部地線的橫擔，通過突出地線的作用來達到對“側擊”雷擊進行保護的作用，同時對繞擊、“云一地”雷擊的保護也很有效。

（二）調(diào)整塔頭結構，增加空氣間距

當桿塔身和基礎不方便改進時，可以盡量采用改變桿塔頭部結構、擴大導線之間、導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，見效快的特點。

（三）在桿塔橫擔末端設置防“側擊”避雷針

輸電線路的絕緣子在雷擊過程中最容易受到損害，而且恢復時間較長，因此在這個過程中要加以重點保護。在設置保護措施的過程中可以在輸電線路桿塔的橫擔端部設置防“側擊”的避雷針。安裝過程中應該保證避雷針所形成的包絡弧能夠最大限度的覆蓋絕緣子形成的暴露弧，并將橫擔上相關的器件都納入到其保護范圍之內(nèi)，這對于擴大對桿塔橫擔的保護與包絡具有重要作用。

（四）利用不平衡絕緣方式達到保護作用

在進行實際施工過程中，可以通過采用在雙回線路設置不同數(shù)目的絕緣子方式達到不平衡絕緣的目的，進而實現(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，之后該段導線相當于地線，對另一回路的線路導線起到耦合作用，進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。

（五）適當降低桿塔的接地電阻

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