淺談閩北山區(qū)配電線路雷擊跳閘應(yīng)對(duì)措施

周敏

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與電力需求的不斷增長(zhǎng)，電力生產(chǎn)的安全問題也越來越突出。由于大氣雷電活動(dòng)的隨機(jī)性和復(fù)雜性，架空線路雷擊跳閘一直是困擾安全供電的一個(gè)難題，也是影響配電線路供電可靠性的重要因素。

關(guān)鍵詞：配電線路;雷擊跳閘;應(yīng)對(duì)措施

福建閩西北山區(qū)，地形劇變、峰高谷深，山巒起伏，面臨福建沿海，暖濕氣流變化無常，雷電活動(dòng)頻繁，配電線路雷擊跳閘是整個(gè)電網(wǎng)跳閘的重要原因，經(jīng)常占到跳閘總數(shù)的70%～85%。且由于電力線路大多處于高山大嶺，降低雷擊跳閘對(duì)于日常線路設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)人員來說，將大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。既可提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，又為供電企業(yè)電能連續(xù)傳輸產(chǎn)生銷售效益。

一、防雷措施

雷電繞擊率與避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角、桿塔高度以及配電線路經(jīng)過的地形、地貌和地質(zhì)條件有關(guān)。雷擊桿、塔頂部或避雷線時(shí)，雷電電流使桿塔電位升高，同時(shí)在相導(dǎo)線上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，導(dǎo)線與桿塔之間極易發(fā)生反擊閃絡(luò)。電力線路遭受雷擊是否引起跳閘事故，與電力線路絕緣子的50%放電電壓;有無架空地線;雷電流強(qiáng)度;線路或配電臺(tái)區(qū)防雷接地電阻等四個(gè)因素息息相關(guān)。電力線路設(shè)計(jì)建設(shè)中，對(duì)不同地段，不同地理位置的電力線路和桿塔，將可能采取以下相應(yīng)的防雷措施：

一是加強(qiáng)電力線路的絕緣水平。電力線路的絕緣水平與耐雷水平成正比，加強(qiáng)零值絕緣子的檢測(cè)，保證橫配電線路有足夠的絕緣強(qiáng)度是提高線路耐雷水平的重要因素。

二是降低桿塔的接地電阻。電力線路的接地電阻與耐雷水平成反比，根據(jù)各基桿塔的土壤電阻率的情況，盡可能地降低桿塔的接地電阻，這是提高送電線路耐雷水平的基礎(chǔ)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。

三是增設(shè)耦合地線。由于耦合地線可以使避雷線和導(dǎo)線之間的耦合系數(shù)增大，并使流經(jīng)桿塔的雷電流向兩側(cè)分流，從而提高電力線路的耐雷水平。

四是適當(dāng)運(yùn)用線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導(dǎo)線電位差超過避雷器的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)。實(shí)際運(yùn)行可達(dá)到很好避雷效果，但投資較大，設(shè)計(jì)中我們只能根據(jù)特殊情況少量使用。

二、應(yīng)對(duì)措施

在實(shí)際運(yùn)行中，主要對(duì)安裝線路避雷器、降低桿塔的接地電阻兩方面進(jìn)行處理。因?yàn)榫€路的耐雷水平與3個(gè)重要因素有關(guān)，即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強(qiáng)度和塔體的沖擊接地電阻。

一是安裝線路避雷器。運(yùn)用配電線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導(dǎo)線電位差超過避雷器的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡(luò)，具有很好的鉗電位作用。我們?cè)诶讚籼l較頻繁的送電線路上選擇性安裝避雷器。一種是安裝無間隙型避雷器。該避雷器與導(dǎo)線直接連接，它是電站型避雷器的延續(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)間隙的下電極與上電極（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)。另一種是安裝帶串聯(lián)間隙型避雷器。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)才承受工頻電壓的作用，具有可靠性高、運(yùn)行壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。一般常用的是帶串聯(lián)間隙型，由于其間隙的隔離作用，避雷器本體部分（裝有電阻片的部分）基本上不承擔(dān)系統(tǒng)運(yùn)行電壓，不必考慮長(zhǎng)期運(yùn)行電壓下的老化問題，且本體部分的故障不會(huì)對(duì)線路的正常運(yùn)行造成隱患。

二是降低桿塔的接地電阻。一般來說，線路的50%放電電壓是一定的，雷電流強(qiáng)度與地理位置和大氣條件相關(guān)，不加裝避雷器時(shí)，提高配電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻，在山區(qū)，降低接地電阻相對(duì)困難，這也是為什么電力線路屢遭雷擊的原因。接地體的腐蝕，特別是在山區(qū)酸性土壤中，或風(fēng)化后土壤中，最容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕和吸氧腐蝕，導(dǎo)致桿塔接地電阻變大。在山坡坡帶由于雨水的沖刷使水土流失而使接地體外露失去與大地的接觸。在施工時(shí)使用化學(xué)降阻劑，或性能不穩(wěn)定的降阻劑，隨著時(shí)間的推移降阻劑的降阻成分流失或失效后使接地電阻增大。外力破壞，桿塔接地引下線或接地體被盜或外力破壞。

電力線路的接地電阻與耐雷水平成反比，根據(jù)各基桿塔的土壤電阻率的情況，盡可能地降低桿塔的接地電阻，這是提高線路耐雷水平的基礎(chǔ)，是最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。對(duì)線路中測(cè)出的接地電阻不合格的桿塔的接地電阻進(jìn)行重新測(cè)試，并測(cè)試土壤電阻率。對(duì)查出的接地電阻不合格的桿塔接地放射線進(jìn)行開挖檢查，重新對(duì)本桿塔的敷設(shè)接地線，并進(jìn)行焊接。對(duì)檢查中發(fā)現(xiàn)已爛斷或無接地引下線的桿塔接地裝置進(jìn)行焊接，并對(duì)接地電阻重新測(cè)試，不符合規(guī)定的重新進(jìn)行敷設(shè)。對(duì)被澆灌在保護(hù)帽內(nèi)的接地引下線，采取的方式可為將引下線從保護(hù)帽內(nèi)敲出，再重新澆灌保護(hù)帽或?qū)⒁戮€鋸斷重新進(jìn)行焊接。對(duì)重新敷設(shè)的接地電阻不合格的桿塔，再次使用降阻劑進(jìn)行改造。

實(shí)際運(yùn)行中，針對(duì)頻繁跳閘確認(rèn)雷擊原因的，要及時(shí)開展配電線路接地電阻值測(cè)試，耐雷水平不足的及時(shí)制定改造方案。對(duì)不同的桿塔型式我們采用φ8的園鋼進(jìn)行了接地網(wǎng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一加工，避免了高山大嶺上進(jìn)行施工焊接造成工藝質(zhì)量不合格等的可能，同時(shí)也減少了野外工作量，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，加快改造速度。

三、總結(jié)

在總結(jié)了配電線路防雷工作存在的問題和如何運(yùn)用好常規(guī)防雷技術(shù)措施的基礎(chǔ)上，我們認(rèn)為雷電活動(dòng)是小概率事件，隨機(jī)性強(qiáng)，要做好配電線路的防雷工作，就必須抓住其關(guān)鍵點(diǎn)。綜上所述，為防止和減少雷害故障，設(shè)計(jì)中我們要全面考慮配電線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動(dòng)強(qiáng)弱程度、地形地貌特點(diǎn)和土壤電阻率的高低等情況，還要結(jié)合原有線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)運(yùn)行方式等，通過比較選取合理的防雷設(shè)計(jì)，提高線路的耐雷水平。同時(shí)，在實(shí)際運(yùn)行中，要加強(qiáng)對(duì)配電線路的定期巡視和桿塔接地的測(cè)試檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除可能導(dǎo)致桿塔接地電阻的問題，必要時(shí)進(jìn)行消缺改造，確保電力設(shè)施健康水平，提高防雷抗雷水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 橫山茂，吳國(guó)良.配電線路雷害對(duì)策[M].北京：中國(guó)電力出版社，2008.

[2] 蔣國(guó)文，張英華，彌璞，等.6kV～10kV配電網(wǎng)絡(luò)雷電防護(hù)現(xiàn)狀及防雷措施分析[J].電瓷避雷器，2007