線路型避雷器在輸電線路防雷中的應(yīng)用研究

苗 毅

浙江省臨安市水濤莊水庫電站有限公司

線路型避雷器在輸電線路防雷中的應(yīng)用研究

苗 毅

浙江省臨安市水濤莊水庫電站有限公司

在我國的電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，避雷器是十分重要的一個(gè)設(shè)備，線路型避雷器在運(yùn)行的過程中主要是安裝在電路當(dāng)中比較容易遭受雷擊的地點(diǎn)，這樣也可以使得整個(gè)線路的安全性和穩(wěn)定性更高，本文主要分析了線路避雷器在輸電線路防雷中的應(yīng)用，希望能夠給相關(guān)的部門提供一定的參考和借鑒。

輸電線路；桿塔；線路避雷器；雷擊跳閘

我國是一個(gè)自然環(huán)境相對較為復(fù)雜的國家，很多地區(qū)因?yàn)樽匀灰蛩氐挠绊懚沟谜麄€(gè)地區(qū)的電網(wǎng)比較容易受到雷擊的影響，所以在這樣的情況下，電力部門在工作的過程中就一定要將線路的防雷工作當(dāng)做是工作中重要的一部分，有些地區(qū)甚至還出現(xiàn)了屏蔽無效的現(xiàn)象，所以其抗擊雷電的水平也不是很高，需要對其加強(qiáng)防雷措施。

一、線路避雷器防雷的基本原理

如果桿塔遭受雷擊的時(shí)候，一部分的雷電電流會(huì)經(jīng)過避雷線直接傳遞到相鄰的桿塔上，而還有一部分電流會(huì)直接經(jīng)由桿塔進(jìn)入到大地當(dāng)中，桿塔接地電阻呈現(xiàn)出了明顯的暫態(tài)電阻的特征，所以在對其處理的過程中會(huì)使用沖擊接地電阻來對其進(jìn)行展現(xiàn)。

如果塔頂?shù)碾娢缓蛯?dǎo)線上的感應(yīng)電位差值已經(jīng)大大的超越了絕緣子串一半的放電電壓的時(shí)候，就可能會(huì)發(fā)生塔頂?shù)綄?dǎo)線部分的閃絡(luò)現(xiàn)象，在這一過程中如果充分的考慮到線路工頻電壓幅值對其產(chǎn)生的影響，就一定要保證兩個(gè)電位的差與電路工頻電壓幅值的和要比絕緣子串放電電壓的一半要大，所以線路的抗雷水平一般和線路絕緣子一半的放電壓、雷電電流強(qiáng)度以及塔體的沖擊接地電阻有著十分密切的關(guān)系。

通常在線路運(yùn)行的過程中，線路中一半的放電電壓值是已知的。雷電電流的速度和地理位置和其所出的大氣條件有著十分密切的聯(lián)系。在沒有加裝線路避雷器的情況下，要想有效的提升線路的抗雷水平，一般采用的是減小塔體的接地電阻，也可以在這一過程中增強(qiáng)絕緣子的絕緣性能。

在設(shè)置了避雷器以后，如果輸電線路受到了雷擊的危害，雷電電流的分流會(huì)產(chǎn)生非常明顯的變化，一部分雷電電流還會(huì)通過避雷線直接傳送到相鄰的桿塔當(dāng)中，而一部分就導(dǎo)入到了大地當(dāng)中。如果雷電電流超過了極限的時(shí)候，避雷器會(huì)參加到分流當(dāng)中，這個(gè)時(shí)候會(huì)有大量的雷電電流通過避雷器直接流入到導(dǎo)線當(dāng)中，之后再傳輸?shù)綏U塔當(dāng)中。

在雷電電流經(jīng)過避雷線和導(dǎo)線的時(shí)候，因?yàn)閷?dǎo)線在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生一定的電磁感應(yīng)，所以這個(gè)時(shí)候就會(huì)產(chǎn)生耦合現(xiàn)象，避雷器的分流要比避雷線當(dāng)中的分流量大得多，，所以導(dǎo)線的電位會(huì)顯著的提升，這樣一來也就使得導(dǎo)線和塔頂電位差不及絕緣子串的閃絡(luò)電壓，這樣一來產(chǎn)業(yè)就防止了絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象。

傳統(tǒng)的輸電線路防雷一般采用的是對接地的電阻進(jìn)行全面控制的方法，這種方法如果應(yīng)用在平原地區(qū)可以實(shí)現(xiàn)良好的效果，但是如果是山區(qū)的桿塔，需要在四個(gè)塔腳的位置設(shè)置長度較大的輻射地線，也可以打深井或者是加入一定數(shù)量的降阻劑，這樣就可以有效的使得地線和土壤之間的接觸面積提升，從而也使得電阻率也得到了有效的控制。在工頻運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，接地電阻也會(huì)顯著的降低。當(dāng)其受到了雷擊危害時(shí)，會(huì)因?yàn)榻拥鼐€的長度過大而出現(xiàn)比較大的附加電感值，雷電的過電壓暫態(tài)分量會(huì)直接將其施加在塔體的電位部分，這樣也就使得塔頂?shù)碾娢挥辛朔浅Ｃ黠@的提升，從而也就使得塔體和絕緣子之間出現(xiàn)閃絡(luò)的現(xiàn)象，使得線路自身抗擊雷電的能力大大下降，由于線路避雷器在運(yùn)行的過程中可以鉗電位，同時(shí)其對接地的電阻要求并不是十分的周密，即使是在山區(qū)的線路防雷當(dāng)中也比較容易產(chǎn)生非常理想的效果。

二、避雷器的選型及安裝維護(hù)

1、線路避雷器的選型

常見的線路避雷器主要有兩種類型，一種是帶串聯(lián)間隙避雷器，一種是無串聯(lián)間隙避雷器，因?yàn)檫@兩種形式的避雷器在運(yùn)行的方式有著十分明顯的不同，同時(shí)電站自身的結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)行條件也不相同，所以在結(jié)構(gòu)的要求上也會(huì)有比較顯著的差異。

2、線路避雷器安裝之前的準(zhǔn)備工作

a）線路避雷器主要是用于降低送電線路的雷擊跳閘率，而非限制操作過電壓，因此線路避雷器宜使用帶串聯(lián)間隙型，并且，安裝之前要做好準(zhǔn)備工作。

b）進(jìn)行規(guī)定的電氣試驗(yàn)

避雷器安裝投運(yùn)前應(yīng)進(jìn)行規(guī)定的電氣試驗(yàn)。測量其絕緣電阻、直流1mA下的電壓U1mA及電壓為75%U1mA下的泄漏電流，測量結(jié)果應(yīng)與出廠數(shù)據(jù)比較無明顯變化，并應(yīng)符合規(guī)程規(guī)定。

3、線路避雷器安裝與維護(hù)

在線路避雷器安裝的過程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）在輸電線路桿塔選擇的過程中，應(yīng)該選擇那些多雷電和容易遭受雷擊危害的桿塔，此外在安裝的位置上也應(yīng)該選擇兩側(cè)相鄰的桿塔同時(shí)進(jìn)行安裝施工。（2）如果線路是垂直排列的形式，一般只能安裝上下兩相。（3）在是安裝避雷器的過程中，盡可能不要讓避雷器受到外力的作用，同時(shí)還要在這一過程中保持一個(gè)相對較為安全合理的距離。

投運(yùn)后進(jìn)行必要的維護(hù)：（1）結(jié)合停電定期測量絕緣電阻，歷年結(jié)果不應(yīng)明顯變化；（2）檢查并記錄計(jì)數(shù)器的動(dòng)作情況；（3）對其緊固件進(jìn)行擰緊，防止松動(dòng)；（4）運(yùn)行5年拆回，進(jìn)行1次直流1mA及75%參考電壓下泄漏電流測量。

4、安裝線路避雷器的定點(diǎn)原則

a）線路的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。對線路投運(yùn)至今的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，確定易遭雷擊的桿塔，分析確定是繞擊還是反擊。

b）線路途經(jīng)的地形、地貌以及鄰近影響。現(xiàn)場勘察線路經(jīng)過的地段，特別對經(jīng)過魚塘、河流及山地等地段的線路要重點(diǎn)分析，記錄有可能因地形、地貌條件而使線路桿塔遭受雷擊的地段，一般經(jīng)過此路段的桿塔優(yōu)先考慮。

c）桿塔的接地電阻和相鄰桿塔檔距。根據(jù)線路投產(chǎn)時(shí)設(shè)計(jì)桿塔的接地電阻要求及實(shí)際接地電阻值，確定不符合接地電阻設(shè)計(jì)要求的桿塔并進(jìn)行改造，對于因地質(zhì)條件限制而無法達(dá)到要求的優(yōu)先考慮。

三、輸電線路使用線路避雷器的情況

現(xiàn)在220kV線路安裝12支、110kV線路安裝110支、35kV線路安裝300支，共計(jì)在12條線路上安裝了線路避雷器422只。在避雷器的數(shù)量上有了非常明顯的提升，同時(shí)避雷器在運(yùn)行的過程中能夠體現(xiàn)出非常好的性能。

四、結(jié)束語

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，線路防雷工作一直都受到人們的關(guān)注和重視，在防雷工作中，防雷器的形式是多種多樣的，而線路型避雷器在很多方面都展現(xiàn)了其自身的優(yōu)勢，它不僅有著非常好的防雷效果，同時(shí)受環(huán)境、條件和技術(shù)的影響比較小，所以其也具備非常好的應(yīng)用前景。

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