線路雷擊跳閘分析及優(yōu)化措施

薛云軍

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力需求的不斷增加，電力的生產(chǎn)安全問題也越來(lái)越明顯。對(duì)于送電線路而言，雷擊跳閘一直是困擾安全供電的一個(gè)問題。現(xiàn)階段輸電線路自身的防雷措施主要通過架設(shè)在桿塔頂端的架空地線，它的運(yùn)行維護(hù)工作主要是針對(duì)桿塔接地電阻的檢驗(yàn)與改造，但由于防雷措施的單一性不能達(dá)到防雷的要求。因此，本文通過對(duì)線路擊跳雷閘進(jìn)行了分析并提出了相關(guān)的優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：線路；雷擊跳閘；分析；優(yōu)化措施

為提高輸電線路防雷的工作水平，電力行業(yè)對(duì)地區(qū)性所管轄的輸電線路雷擊跳閘情況與雷電活動(dòng)的關(guān)系分別按照時(shí)間、區(qū)域、電壓等級(jí)、雷電流幅值與地形進(jìn)行了分析。結(jié)果證明：線路雷擊跳閘情況與雷電活動(dòng)間存在著一致性，但電壓等級(jí)、雷電流與直流線路極性不同時(shí)，這二者的差異比較大。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，近年來(lái)雷電活動(dòng)呈現(xiàn)加強(qiáng)的趨勢(shì)，而線路雷擊跳閘率呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這說明了地方性防雷工作的開展效果較好，防污調(diào)爬與防雷改造工作起到很好的實(shí)際效果。

一、線路防雷的一般任務(wù)

線路防雷的一般任務(wù)是利用技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上合理的措施，把雷擊事故減少到最小的程度，以確保供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。防雷通常有四道防線：

（1）不繞擊。繞擊是指避雷線對(duì)線路防雷的作用不少絕對(duì)的，所以，雷繞過避雷線而直接擊中到導(dǎo)線上的現(xiàn)象。因此要利用避雷線或是改用電纜等措施，盡可能的使雷不繞擊到導(dǎo)線上。

（2）絕緣子不閃絡(luò)。絕緣子顧名思義就是用來(lái)支撐輸電導(dǎo)線與防治發(fā)生電流回地的發(fā)生，因此要利用改善接地或是絕緣的加強(qiáng)等措施，使得避雷線或是桿塔受到雷擊后，絕緣子不閃絡(luò)。

（3）穩(wěn)定的工頻電弧。即便絕緣子串閃絡(luò)，也要盡可能的不轉(zhuǎn)變穩(wěn)定的工頻電弧，開關(guān)不跳閘。所以應(yīng)該減少絕緣子的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度或是在電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)用不接地或是經(jīng)消弧圈地的方法，使由雷擊導(dǎo)致的部分單相接地故障能夠自動(dòng)的消除，避免引起相間短路與跳閘。

（4）不中斷電力的供應(yīng)。即使開關(guān)跳閘也不要中斷電力供應(yīng)。因此，可以運(yùn)用自動(dòng)重合閘或是雙回路環(huán)網(wǎng)供電等措施。所以，在送電線路防雷中，準(zhǔn)許有一小部分由雷擊造成的線路絕緣子閃絡(luò)，然后使用減少建弧率及自動(dòng)重合閘的方式，將雷擊造成的停電事故數(shù)減少到最小的傷害程度。

二、防雷建議

1.防雷的管理工作

防雷的管理工作要結(jié)合防雷的時(shí)間與區(qū)域規(guī)范進(jìn)行開展。防雷的時(shí)間一般是在每年的3月底之前就要完成，區(qū)域的規(guī)劃實(shí)施則要在每年的6月之前完成，防雷重點(diǎn)時(shí)間段為6月—8月，所以，要加強(qiáng)防雷的管理工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正管理過程中遇到的缺陷。

2.改造防雷線路

要全面提高線路的絕緣配置，縮短絕緣子清除日期；所以，要全方位的改造線路防雷的措施，特別是對(duì)處在山頂或是半山腰的桿塔進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)改造，提高防雷電繞擊的水平。

3.差異化的防雷工作

線路防雷電反擊與繞擊的工作同等重要，一定要做好降阻的工作，尤其是重點(diǎn)塔位要安裝線路避雷器；線路防雷電繞擊的工作，要合理的改造防雷較弱的部分；相對(duì)于直流線路而言，更應(yīng)該加強(qiáng)正極性線路的防雷措施。

4.防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行線路防雷設(shè)計(jì)工作時(shí)，通常使用負(fù)保護(hù)角與多分裂導(dǎo)線，相應(yīng)的也要提高對(duì)線路絕緣配置。雷電的發(fā)生是小概率事件，有較強(qiáng)的隨機(jī)性，因此，要重點(diǎn)做好輸電線路的防雷措施，為了防止與減少雷電的傷害事故，我們要全面的考慮到高壓輸電線路所途徑的區(qū)域，還要對(duì)雷電發(fā)生的強(qiáng)弱程度、地理形勢(shì)特征和土地的電阻率高低等情況進(jìn)行了解和掌握，通過對(duì)防雷設(shè)計(jì)的合理運(yùn)用，這樣就可以提高高壓輸電線路的防雷水平。要認(rèn)真思考項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段中線路的防雷和接地的工作，根據(jù)實(shí)際情況，采取合理、科學(xué)的防雷措施，電氣與防雷設(shè)備要選擇可靠性高與質(zhì)量可靠的物品。

三、雷擊對(duì)線路的影響

從電力工程的角度來(lái)看，電力系統(tǒng)中停電的事故幾乎大多數(shù)是雷擊造成的。雷電放電所生成的雷電電流高達(dá)數(shù)十甚至數(shù)百千安，因此造成了巨大的電磁效應(yīng)、熱效應(yīng)與機(jī)械效應(yīng)，它是導(dǎo)致電力系統(tǒng)絕緣故障與停電事故的重要的原因。另外，雷電放電所產(chǎn)生的電流也會(huì)造成設(shè)備損壞。

1.線路的感應(yīng)雷過電壓

雷電放電擊中設(shè)備周圍的土地，在電力線上感應(yīng)中等程度的電流與電壓。最嚴(yán)重的事件是直接雷擊，特別是若雷擊擊中附近的用戶進(jìn)線口架空輸電線。間接雷擊與內(nèi)部浪涌發(fā)生的概率都較高，絕大多數(shù)的用電設(shè)備損壞都與它有關(guān)。因此，電源防浪涌的重點(diǎn)是對(duì)少數(shù)的浪涌能量的吸收與抑制。

2.線路的直擊雷過電壓

在雷雨天線路很容易受到雷擊，所以受到直擊雷也很正常。因此，直擊雷過電壓的形成的是由雷電直接擊中桿塔的避雷線或是導(dǎo)線而造成的過電壓。直擊雷要比其他形式的雷擊造成的損害程度要的大多。

3.繞擊時(shí)線路的耐雷水平

設(shè)置避雷線的線路，仍具有雷繞過避雷線而擊導(dǎo)線的可能，出現(xiàn)這種情況，通常會(huì)造成線路絕緣子串的閃絡(luò)。繞擊時(shí)導(dǎo)線上的電壓幅值會(huì)隨雷電流幅值的增大而增大，若是超過絕緣子串電壓的50%，則絕緣子會(huì)閃絡(luò)。

4.線路的雷擊跳閘

雷擊導(dǎo)線造成跳閘需要具備兩個(gè)條件，一是雷電流超過線路耐雷的水平，造成線路絕緣發(fā)生沖擊閃絡(luò)；因?yàn)槔纂娏餮刂W絡(luò)通道入地，時(shí)間只有短短的幾十微秒，線路開關(guān)來(lái)不及動(dòng)作，所以還需要滿足第二個(gè)條件，就是沖擊電弧轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻短路電弧，線路才會(huì)跳閘。

四、線路防雷的措施

1.基本措施

設(shè)置避雷線，主要的目的是防止雷直接擊中導(dǎo)線，并且還有分流作用來(lái)減小流經(jīng)桿塔入地的電流，進(jìn)而降低桿塔電位。降低桿塔接地電阻，能提高線路耐雷水平和降低雷擊跳閘率的有效措施。運(yùn)用耦合地線，它的作用是增加避雷線和導(dǎo)線的耦合作用，用來(lái)降低絕緣子串上的電壓。④運(yùn)用不平衡絕緣方法，這種方法能降低雙回路雷擊時(shí)的跳閘率，確保不中斷供電。⑤運(yùn)用消弧圈接方法，它可以使大部分的雷擊單相閃絡(luò)接地故障被消弧圈消除，會(huì)引起持續(xù)工頻電弧。⑥對(duì)絕緣進(jìn)行加強(qiáng)，這是為了降低跳閘率。

2.導(dǎo)線防止雷擊斷線和雷擊跳閘

導(dǎo)線被雷擊斷線的防治措施：（1）架設(shè)架空避雷線，該方法可以免除維護(hù)，但缺點(diǎn)是投資較高，防止繞擊的效果較差，容易造成線路反擊。（2）安裝氧化鋅避雷器，此方法可以限制雷過電壓和配電線路的感應(yīng)過電壓。但缺點(diǎn)是保護(hù)范圍較小，投資成本較大。（3）安裝線路過電壓保護(hù)器，這種線路過在安裝時(shí)，在運(yùn)行中是不承受運(yùn)行電壓的，所以使用壽命長(zhǎng)，可免維護(hù)。但缺點(diǎn)是只能防護(hù)雷電過電壓。

導(dǎo)線雷擊跳閘的防治措施

（1）針對(duì)送電線路所經(jīng)過的地段與地理位置的桿塔采用相應(yīng)的防雷措施，對(duì)高壓送電線路的絕緣水平進(jìn)行加強(qiáng)。（2）加強(qiáng)對(duì)零值絕緣子的檢測(cè)，確保高壓送電線路足夠的絕緣強(qiáng)度是提高線路耐雷水平的主要因素。（3）采用玻璃絕緣子，該種玻璃絕緣子有較好的耐電弧和不易老化的優(yōu)點(diǎn)，且絕緣子本身具有絕緣性能。

結(jié)語(yǔ)：

雷電的發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的自然現(xiàn)象，它概率小，隨時(shí)性較強(qiáng)，所以要通過各個(gè)部門的共同合作，才能夠減少發(fā)生雷電的傷害現(xiàn)象，將損失降低到最低限度。同時(shí)，還要做好符合要求的共用接地網(wǎng)，全面的考慮防雷和接地的情況，保障線路與設(shè)備的安全性，避免受到雷擊的傷害。針對(duì)線路雷擊跳閘的現(xiàn)象要及時(shí)的分析并采取相應(yīng)的優(yōu)化措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭向陽(yáng)，周華敏.線路雷擊跳閘分析及策略[J].電力建設(shè)，2010，（01）：64-67+71.

[2]梅鵬飛.線路雷擊跳閘分析及防護(hù)措施[J].安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（03）：31-34.

[3]趙慶州.基于雷電活動(dòng)的線路雷擊跳閘故障分析及對(duì)策[J].廣西電力，2014，（06）：80-82+86.