探析送電線路防雷措施

摘要：文章通過分析高壓送電線路雷擊閃絡(luò)跳閘產(chǎn)生之原因，在進(jìn)行線路防雷工作時(shí)，提出一些合理之防雷方式，以提高送電線路耐雷水平。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　關(guān)鍵詞：送電線路；雷擊跳閘；防雷措施

　　一、概述

　　隨著國民經(jīng)濟(jì)之發(fā)展與電力需求之不斷增長，電力生產(chǎn)之安全問題也越來越突出。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：對于送電線路來講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性之重要因素。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由于大氣雷電活動(dòng)之隨機(jī)性和復(fù)雜性，目前世界上對輸電線路雷害之認(rèn)識(shí)研究還有諸多未知之成分。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：架空輸電線路和雷擊跳閘一直是困擾安全供電之一個(gè)難題，雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：因此，尋求更有效之線路防雷保護(hù)措施，一直是電力工作者關(guān)注之課題。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　河池電網(wǎng)處于桂西北山區(qū)地形劇變、峰高谷深，山巒起伏，線路雷擊跳閘是整個(gè)電網(wǎng)跳閘之重要原因，經(jīng)常占到跳閘總數(shù)之80%～90%.且由于線路大多處于高山大嶺，降低雷擊跳部率對于日常線路設(shè)備之運(yùn)行維護(hù)人員來說將大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，且效益是不僅僅是金錢可以衡量之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　目前輸電線路本身之防雷措施主要依靠架設(shè)在桿塔頂端之架空地線，其運(yùn)行維護(hù)工作中主要是對桿塔接地電阻之檢測及改造。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由于其防雷措施之單一性，無法達(dá)到防雷要求。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：而推行之安裝耦合地線、增強(qiáng)線路絕緣水平之防雷措施，受到一定之條件限制而無法得到有效實(shí)施，如通常采用增加絕緣子片數(shù)或更換為大爬距之合成絕緣子之方法來提高線路絕緣，對防止雷擊塔頂反擊過電壓效果較好，但對于防止繞擊則效果較差，且增加絕緣子片數(shù)受桿塔頭部絕緣間隙及導(dǎo)線對地安全距離之限制，因此線路絕緣之增強(qiáng)也是有限之。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：而安裝耦合地線則一般適用于丘陵或山區(qū)跨越檔，可以對導(dǎo)線起到有效之屏蔽保護(hù)作用，用等擊距原理也就是降低了導(dǎo)線之暴露弧段。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：但其受桿塔強(qiáng)度、對地安全距離、交叉跨越及線路下方之交通運(yùn)輸?shù)纫蛩刂绊懀虼思茉O(shè)耦合地線對于舊線路不易實(shí)施。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：因此研究不受條件限制之線路防雷措施就顯得十分重要，將安裝線路避雷器、降低桿塔接地電阻、進(jìn)行綜合分析運(yùn)用，從它們對防止雷擊形式之針對性出發(fā)，真正做到切實(shí)可行而又能收到實(shí)際效果。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　二、雷擊線路跳閘原因

　　高壓送電線路遭受雷擊之事故主要與四個(gè)因素有關(guān)：線路絕緣子之50%放電電壓；有無架空地線；雷電流強(qiáng)度；桿塔之接地電阻。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：高壓送電線路各種防雷措施都有其針對性，因此，在進(jìn)行高壓送電線路設(shè)計(jì)時(shí)，我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　1.高壓送電線路繞擊成因分析。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：根據(jù)高壓送電線路之運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場實(shí)測和模擬試驗(yàn)均證明，雷電繞擊率與避雷線對邊導(dǎo)線之保護(hù)角、桿塔高度以及高壓送電線路經(jīng)過之地形、地貌和地質(zhì)條件有關(guān)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：對山區(qū)之桿塔，計(jì)算公式是：

　　山區(qū)高壓送電線路之繞擊率約為平地高壓送電線路之3倍。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：山區(qū)設(shè)計(jì)送電線路時(shí)不可避免會(huì)出現(xiàn)大跨越、大高差檔距，這是線路耐雷水平之薄弱環(huán)節(jié)；一些地區(qū)雷電活動(dòng)相對強(qiáng)烈，使某一區(qū)段之線路較其它線路更容易遭受雷擊。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　2.高壓送電線路反擊成因分析。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：雷擊桿、塔頂部或避雷線時(shí)，雷電電流流過塔體和接地體，使桿塔電位升高，同時(shí)在相導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：如果升高塔體電位和相導(dǎo)線感應(yīng)過電壓合成之電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡(luò)電壓值，即Uj＞U50%時(shí)，導(dǎo)線與桿塔之間就會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，這種閃絡(luò)就是反擊閃絡(luò)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　由以上公式可以看出，降低桿塔接地電阻Rch、提高耦合系數(shù)k、減小分流系數(shù)β、加強(qiáng)高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路之耐雷水平。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：在實(shí)際實(shí)施中，我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高耦合系數(shù)k之方法作為提高線路耐雷水平之主要手段。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　三、高壓送電線路防雷措施

　　清楚了送電線路雷擊跳閘之發(fā)生原因，我們就可以有針對性之對送電線路所經(jīng)過之不同地段，不同地理位置之桿塔采取相應(yīng)之防雷措施。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：目前線路防雷主要有以下幾種措施：

　　1.加強(qiáng)高壓送電線路之絕緣水平。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：高壓送電線路之絕緣水平與耐雷水平成正比，加強(qiáng)零值絕緣子之檢測，保證高壓送電線路有足夠之絕緣強(qiáng)度是提高線路耐雷水平之重要因素。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　2.降低桿塔之接地電阻。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：高壓送電線路之接地電阻與耐雷水平成反比，根據(jù)各基桿塔之土壤電阻率之情況，盡湖南陽光電子學(xué)校維修專家認(rèn)為：也許地降低桿塔之接地電阻，這是提高高壓送電線路耐雷水平之基礎(chǔ)，是 經(jīng)濟(jì)、有效之手段。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　3.根據(jù)規(guī)程規(guī)定：在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈之地區(qū)和經(jīng)常發(fā)生雷擊故障之桿塔和地段，可以增設(shè)耦合地線。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由于耦合地線可以使避雷線和導(dǎo)線之間之耦合系數(shù)增大，并使流經(jīng)桿塔之雷電流向兩側(cè)分流，從而提高高壓送電線路之耐雷水平。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　4.適當(dāng)運(yùn)用高壓送電線路避雷器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：由于安裝避雷器使得桿塔和導(dǎo)線電位差超過避雷器之******壓時(shí)，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在雷擊跳閘較頻繁之高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達(dá)到很好之避雷效果。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：目前在全國范圍已使用一定數(shù)量之高壓送電線路避雷器，運(yùn)行反映較好，但由于裝設(shè)避雷器投資較大，設(shè)計(jì)中我們只能根據(jù)特殊情況少量使用。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　本文主要對安裝線路避雷器、降低桿塔之接地電阻兩方面進(jìn)行分析：

　　1.安裝線路避雷器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：運(yùn)用高壓送電線路避雷器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　由于安裝避雷器使得桿塔和導(dǎo)線電位差超過避雷器之******壓時(shí)，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：我們在雷擊跳閘較頻繁之高壓送電線路上選擇性安裝避雷器。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　線路避雷器一般有兩種：一種是無間隙型；避雷器與導(dǎo)線直接連接，它是電站型避雷器之延續(xù)，具有吸收沖擊能量可靠，無放電時(shí)延、串聯(lián)間隙在正常運(yùn)行電壓和操作電壓下不動(dòng)作，避雷器本體完全處于不帶電狀態(tài)，排除電氣老化問題；串聯(lián)間隙之下電極與上電極（線路導(dǎo)線）呈垂直布置，放電特性穩(wěn)定且分散性小等優(yōu)點(diǎn)；另一種是帶串聯(lián)間隙型，避雷器與導(dǎo)線通過空氣間隙來連接，只有在雷電流作用時(shí)才承受工頻電壓之作用，具有可靠性高、運(yùn)行壽命長等優(yōu)點(diǎn)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：一般常用之是帶串聯(lián)間隙型，由于其間隙之隔離作用，避雷器本體部分（裝有電阻片之部分）基本上不承擔(dān)系統(tǒng)運(yùn)行電壓，不必考慮長期運(yùn)行電壓下之老化問題，且本體部分之故障不會(huì)對線路之正常運(yùn)行造成隱患。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　線路避雷器防雷之基本原理：雷擊桿塔時(shí)，一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔，另一部分雷電流經(jīng)桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態(tài)電阻特性，一般用沖擊接地電阻來表征。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　雷擊桿塔時(shí)塔頂電位迅速提高，其電位值為p； Ut=iRd+L.di/dt   （1）

　　式中，i—雷電流；

　　Rd—沖擊接地電阻；

　　L.di/dt—暫態(tài)分量。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：

　　當(dāng)塔頂電位Ut與導(dǎo)線上之感應(yīng)電位U1之差值超過絕緣子串50%之放電電壓時(shí)，將發(fā)生由塔頂至導(dǎo)線之閃絡(luò)。陽光電子學(xué)校維修專家分析認(rèn)為：即Ut-U1＞U50，如果考慮線路工頻電壓幅值Um之影響，則為Ut-U1+Um＞U50.因此，線路之耐雷水平與3個(gè)重要因素有

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