雷害嚴重地區(qū)輸電線路的防雷問題

盧濟敏

摘 要： 近年來，我國雷害嚴重的地區(qū)，具有輸電線路觸電率高、電流幅值大、故障多等特點，給人們的生產(chǎn)和生活帶來一定的影響，也會對周圍建筑物造成嚴重破壞。因此，在雷害嚴重的地區(qū)，架空輸電線路的防雷措施是國家和社會關注的焦點。目前，我國輸電線路常用的防雷措施有安裝避雷針、安裝聯(lián)接接地線、提高避雷器高度、使用接地電阻降低劑等，通過降低塔架的雷擊概率和電流強度，從而達到保護輸電線路的目的。

關鍵詞：雷害地區(qū)；輸電線路；防雷

中圖分類號：TM862 文獻標志碼：A

0 引言

目前，我國大多數(shù)線路故障都是由雷擊引起跳閘所致，尤其是山區(qū)的輸電線路，因其山區(qū)地勢高、土壤電阻率高以及線路耐雷水平低等，使其在雷雨天氣下防雷效果差，頻頻發(fā)生桿塔雷擊活動。由于環(huán)境的不斷惡化，使輸電線路跳閘故障日漸增加，對我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行帶來了嚴重的影響。因此電力相關部門應該針對地區(qū)的特點，采取有效的防雷措施，降低雷擊給輸電線路帶來的故障，保證人民群眾用電安全。該文就雷害嚴重地區(qū)輸電線路的防雷問題進行討論分析，難免有不足之處，還望同仁批評指正。

1 雷擊性質(zhì)

為了更好地對雷擊進行防治，就要清楚雷擊性質(zhì)，我國輸電線路上常出現(xiàn)的雷擊形式有2種，一是直擊雷過電壓，二是感應雷過電壓。根據(jù)實際情況調(diào)查，后者雷擊在輸電線路上的最大電壓可達到400 kV以上，因此對36 kV以下的線路絕緣存在著很大的威脅，而對于110 kV以上的輸電線路威脅相對就較小。因此在高壓輸電線路中，主要就是對前者進行防止。然而直擊雷又可以分為繞機雷和反擊雷，這些都會對線路造成嚴重的影響。因此就要根據(jù)雷擊的不同性質(zhì)進行不同的防雷措施。

反擊雷電壓通常發(fā)生在線路絕緣較差、沒有固定閃絡相別等范圍。對這種雷擊進行防范，采取的重要措施就是加強絕緣、降低桿塔接地電阻等方法，從而提高輸電線路的防雷水平。而繞擊雷電壓指的是雷電直接繞過避雷線的一種雷擊，它通常與桿塔高度、特殊地形特別是山區(qū)這種較復雜的地區(qū)，另外還與雷電流幅值等因素相關，其主要發(fā)生在兩邊相范圍。當前對這種雷擊主要應用的是安裝避雷器、降低避雷線保護角等方式。

在雷害比較嚴重的山間地區(qū)，輸電線路因地形因素會相應地增加高度，因此發(fā)生繞擊雷電概率相對較高；這就要求在選擇山間線路時建立一個較好的防雷走廊，通過降低避雷線的保護角、增強絕緣效果的方式起到防雷目的。而對于平原、丘陵地區(qū)的輸電線路一般常見的為反擊雷，為了有效降低這種雷擊，可以通過降低接地電阻進行防治。

2 防雷措施

2.1 架設避雷線

為了保護輸電線路，架設避雷線是最基本和最有效的方法，其能夠有效防止雷擊對導線的傷害，同時它還具有以下的效果：一是起到分流作用，可以有效地降低流經(jīng)桿塔中的雷電流，對塔頂電位起到控制。二是避雷線具有耦合作用，可以有效降低線路絕緣子的電壓；三是避雷線具有屏蔽作用，可以減小導線上的感應過電壓。在輸電線路上安裝這種避雷裝置可以減低系統(tǒng)因雷擊造成的跳閘。

一般情況下，線路電壓越高，那么避雷線起到的作用就越明顯，同時還可以降低避雷線在線路總造價的比值。因此，如果輸電線路電壓等級達到了110 kV及以上都應該架設避雷線，同時為了讓避雷線更好地發(fā)揮出屏蔽的作用，降低繞擊率，在設計導線邊上避雷線時應縮小保護角，一般縮小至15°左右，輸電線路達到500 kV時應采用雙避雷線。當前在輸電線路中架設避雷線是范圍最廣泛和效果最好的一種方法。因此在雷害嚴重地區(qū)一定要做好基礎方面的避雷措施。圖1是一個較完整的防雷線路設計。

2.2 加強線路絕緣

由于雷害嚴重地區(qū)一般都是處在山區(qū)間，而山區(qū)間的輸電線路通常建立在高山間，因此在設計桿塔時均偏高，這也就增加了桿塔落雷的概率。高塔在承受雷擊時會造成塔頂電位升高，承受的電壓值也會加大，同時受繞機的概率也會增加。為了減小線路的跳閘率，可以在自線路絕緣上增加子串片數(shù)，并增加導線和地線之間的距離，以此來加強線路絕緣。根據(jù)山區(qū)地勢的實際情況，在地勢比較高且前后桿塔跨距比較大的情況下，可以考慮增加線路絕緣子串片數(shù)，從而增強雷害嚴重地區(qū)輸電線路的防雷保護效果。

2.3 降低接地電阻

為了讓雷電進入土地中，確保線路絕緣，就必須使輸電線路桿塔保證接地。通過實踐發(fā)現(xiàn)，減小桿塔接地的電阻可以有效地增加線路的耐雷水平和降低因雷擊造成的跳閘影響。為了實現(xiàn)接地電阻能夠達到最合理的設計要求，就要根據(jù)相應的規(guī)定定期對桿塔接地電阻進行測量，并將全部的接地引下線進行拆除，再對接地電阻進行測量，采用ZC～8型測量法。當雷電流經(jīng)過桿塔頂端流入大地時，整個防雷電阻應該起到的效果包括各種接觸電阻、接地體本身具有的電阻以及土壤電阻等。

2.4 耦合地埋線

通常情況下，耦合地埋線可以起到兩方面的作用，一是接地電阻的減小，二是具有架空地線的作用。也就是說，它同時具有避雷線的分離作用和耦合作用。根據(jù)實際調(diào)查，沿輸電線路在地下埋設1～2根的接地線，并可以和桿塔接地的裝置進行相互連接，這樣可以降低接地電阻，并有效地提高輸電線路的耐雷能力。雖然這種措施的防雷效果比較好，但在山區(qū)實施相對困難，不僅施工難度大，成本也較高。因此通常在雷害嚴重的平原丘陵地區(qū)得到廣泛應用。

3 結語

雷擊會嚴重影響到輸電線路，造成輸電線路故障。因此，應采取有效措施，防治雷電，減少雷擊跳閘現(xiàn)象，減少輸電線路故障。該文簡要介紹了雷電嚴重地區(qū)輸電線路的防雷措施，該措施可以有效地減少雷擊對輸電線路造成的損害，從而確保我國電力的安全運行。

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