桿塔接地電阻對同塔多回線路防雷性能的影響

王洪林

摘要：本文對同塔多回線路接地電阻的防雷性能進行了研究，分析了同塔多回路線接地電阻影響防雷性能的主要因素，并提出了提高同塔多回路線路接地電阻防雷性能的有效措施。同塔多回路線路的應用有利于緩解輸電線路緊張的狀況，并能有效提高土地高度對線路防雷性能的影響兩種。為降低雷擊跳閘的現象，減少雷害情況，應采取相應的防雷措施如降低桿塔接地電阻值、提高絕緣水平、使用合成外套線路懸式氧化鋅避雷器等，保證輸電線路的安全運行。

關鍵詞：同塔多回線路;接地;電阻;防雷特性

雷電是由于云層與大地和空氣之間電位差達到一定程度時產生的一種劇烈放電現象，會危害到電力系統輸電線路的安全，尤其是在雷電活動頻繁、地形復雜、接地電阻率高的地區輸電線路遭受雷擊事故頻發。根據資料顯示，在我國，由雷擊引起高壓輸電線路跳閘的次數占總跳閘次數高達40～70%。影響桿塔多回線路防雷性能的因素很多，如桿塔的地理位置桿塔呼高絕緣子絕緣距離還有桿塔接地地阻等都會明顯地影響到桿塔的反擊耐雷水平，尤其是桿塔接地電阻，它會對桿塔的電位分布立生直接的影響，進而影響到絕緣子兩端在雷擊時的電壓差最終影響到桿塔的防雷性能。

1同塔多回路線接地電阻對防雷性能的影響因素

1.1桿塔的接地電阻對線路反擊耐雷水平的影響

雷雨天氣時，雷電流會到達桿塔并通過桿塔，使接地電阻和桿塔電流增加，當超出塔體本身所能承受的最大電壓時，絕緣子串則會低于導線電位，從而產生反擊現象，即被稱為閃絡。閃絡現象常引起線路跳閘，此時，桿塔的接地電阻成為影響雷擊反擊跳閘的重要原因。根據相關的計算方法，當桿塔的接地電阻值為12時線路反擊耐雷電流則為114kA;當桿塔的接地電阻值為202時線路反擊耐雷電流則達到106kA?？梢?，線路反擊耐雷水平與桿塔的接地電阻值呈反向關系，即線路反擊耐雷的水平隨著接地電阻值的增大而降低。因此，要提高輸電線路的防雷性能，可降低桿塔的接地電阻值。但根據相關的研究結果，在桿塔的接地電阻值為10n時，對線路反擊耐雷水平的影響則比較小，因而防雷性能也受到影響。

1.2桿塔的高度對線路防雪性能的影響

塔高度是影響線路防雷性能的重要因素之一。分析桿塔高度對線路防雷性能的影響，主要體現在以下方面：第一，對線路繞擊耐雷水平的影響。桿塔高度增加，相對線路高度也會相應增加，線路與地面之間的高度也因此增加，這在一定程度上減弱了地面對雷電的吸引力。另外，導線的最大繞擊電流也相應增大，繞擊率增加。第二，對反擊耐雷水平的影響。一般情況下，輸電線桿塔都會跨越交通公路。而根據相關規定，為不影響正常的交通運行，輸電桿塔的高度應超過30m。而同塔多回路桿塔比一般的桿塔高，因此，同塔多回路桿塔的高度更高。但根據相關的研究成果，線路的反擊耐雷水平隨著桿塔高度的增加會逐漸降低。例如，根據相關計算公式，桿塔高度為31m時，線路反擊的耐雷電流則為123kA;桿塔高度為51m時，線路反擊的耐雷電流則為93kA。線路的反擊耐雷水平與桿塔高度呈負相關關系。因此桿塔高度是影響線路防雷性能的重要因素。第三，絕緣水平對線路防雷性能的影響。雷電擊中桿塔塔頂，或受地線影響會出現線路的絕緣反擊。據相關接地和防雷的計算公式，可知絕緣子串的一半沖擊閃絡電壓是影響輸電線路耐雷的重要因素。

2桿塔模型的不同對接地電阻的影響

桿塔接地電阻對同塔多回線路的影響主要表現在它在雷擊時會影響到桿塔的塔頂和塔底的電位，進而影響到絕緣兩端的電位差。不同的桿塔模型對整個桿塔的等效電路產生的影響存在區別故接地電阻對其的影響也會不同。在這之前有很多學者對桿塔模型做過研究，目前比較權威的將其分為集中電感型、單波阻抗型和多波阻抗型三種類型，絕緣子的模型有壓控開關型和先導發展型兩種。

現從110220500L1000V的達刑中久選取一種進行具體分析可知當接地電阻阻值增大到一定程度絕緣子模型的種類對桿塔對應的耐雷水平就無法產生影響，其防雷性能趨于一致，所以足夠大的接地電阻可以減小對桿塔模型電位和防雷性能的影響。而當接地電阻較小時，桿塔模型會從一定程度上影響到線路的防雷水平，但是不同的桿塔模型的臨界點不同，電壓等級越高臨界值越大。1000kV桿塔對應的臨界點大于500500kV桿塔對應的臨界點大于30220kV桿塔則約等于180110kV桿塔約等于10Q。在接地電阻較低時，集中電桿模型在塔頂電位和絕緣子兩端的電壓方面均比多波阻抗模型大，耐雷水平則與之相反，但接地電阻大于臨界點時，兩者的電位變化趨于一致。在接地電阻值的大小固定時電壓的等級越高，多波阻抗模型的計算結果比集中電感模型也就越高。

總之，不管桿塔的電壓等級是多少，她都存在一個臨界點當接地電阻比臨界點大時接地電阻的大小決定了桿塔塔頂的電位和防雷性能，桿塔本身的波阻抗或者集中電感值不會產生影響反則要加上桿塔模型這個影響因素。在對輸電線路進行防雷設計時接地電阻越低雷擊跳閘的可能性越小或者將接地電阻降到臨界值之下，然后改變桿塔結構和波阻抗這樣相對而言還可以節約成本。

3提高同塔多回路線路接地電阻的防雷性能對策

3.1降低桿塔接地電阻值

通過以上分析可知，線路反擊耐雷水平與桿塔的接地電阻值呈反向關系。因此，為減少雷擊跳閘現象，提高線路反擊耐雷水平，可適當降低桿塔的接地電阻值。將桿塔的接地電阻值設計在15以下可有效降低接近地面幾回導線的跳聞率。除此之外運行單位應按照相關規定，對接地電阻進行定期檢測，以便及時處理不合格的桿塔。

3.2提高絕緣水平

絕緣子串的一半沖擊閃絡電壓是影響輸電線路耐雷的重要因素。且大多雷擊跳聞現象是雷擊反擊造成。為降低雷擊跳閘現象提高線路耐雷水平可增加一定數量的桿塔絕緣子數量。

3.3使用合成外套線路懸式氧化鋅避雷器

為防止同塔多回路線路出現繞擊或反擊現象，可使用合成外套線路懸式氧化鋅避雷器。這種避雷器由兩部分組成：合成外套避雷器本體、串聯間隙。合成外套避雷器本體由氧化鋅電阻片形成，位于環氧玻璃纖維芯內部，具有伏安特性。而串聯間隙則又由3部分組成分別為空氣間隙、環電極護線條，每2個串聯間隙距離為900mm左右。合成外套線路懸式氧化鋅避雷器一般可在兩桿塔回路上中下部以及線路頂端分別進行安裝，能有效降低雷擊跳閘現象的發生。例如，某電網公司所轄輸電線路大多為雷電活動強烈地區，因此雷害狀況較為嚴重，但應用合成外套線路是式氧化鋅避雷器后，雷害情況大為減少，可見其應用效果+分顯著。

4結束語

桿塔接地電阻是桿塔多回線路的直接影響因素，從上述研究中我們可以得出一些結論：桿塔模型會對桿塔的防雷性能產生影響，每種等級的桿塔都存在一個臨界點大于桿塔接地由陽時拉地由陽決定桿達的達頂由位和防雷水平蕓是，于接地電阻則由接地電阻和桿塔模型共同決定;其次，桿塔核線由阻對同燃多回線路的不同層的耐雪水平的影響也不同導線和地面的距離越小則接地電阻對線路的防雷性能會產生更大的影響。

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