探析送電線路防雷措施

摘要：文章通過分析高壓送電線路雷擊閃絡跳閘產生之原因，在進行線路防雷工作時，提出一些合理之防雷方式，以提高送電線路耐雷水平。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　關鍵詞：送電線路；雷擊跳閘；防雷措施

　　一、概述

　　隨著國民經濟之發展與電力需求之不斷增長，電力生產之安全問題也越來越突出。陽光電子學校維修專家分析認為：對于送電線路來講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性之重要因素。陽光電子學校維修專家分析認為：由于大氣雷電活動之隨機性和復雜性，目前世界上對輸電線路雷害之認識研究還有諸多未知之成分。陽光電子學校維修專家分析認為：架空輸電線路和雷擊跳閘一直是困擾安全供電之一個難題，雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故1/3或更多。陽光電子學校維修專家分析認為：因此，尋求更有效之線路防雷保護措施，一直是電力工作者關注之課題。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　河池電網處于桂西北山區地形劇變、峰高谷深，山巒起伏，線路雷擊跳閘是整個電網跳閘之重要原因，經常占到跳閘總數之80%～90%.且由于線路大多處于高山大嶺，降低雷擊跳部率對于日常線路設備之運行維護人員來說將大大降低勞動強度，且效益是不僅僅是金錢可以衡量之。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　目前輸電線路本身之防雷措施主要依靠架設在桿塔頂端之架空地線，其運行維護工作中主要是對桿塔接地電阻之檢測及改造。陽光電子學校維修專家分析認為：由于其防雷措施之單一性，無法達到防雷要求。陽光電子學校維修專家分析認為：而推行之安裝耦合地線、增強線路絕緣水平之防雷措施，受到一定之條件限制而無法得到有效實施，如通常采用增加絕緣子片數或更換為大爬距之合成絕緣子之方法來提高線路絕緣，對防止雷擊塔頂反擊過電壓效果較好，但對于防止繞擊則效果較差，且增加絕緣子片數受桿塔頭部絕緣間隙及導線對地安全距離之限制，因此線路絕緣之增強也是有限之。陽光電子學校維修專家分析認為：而安裝耦合地線則一般適用于丘陵或山區跨越檔，可以對導線起到有效之屏蔽保護作用，用等擊距原理也就是降低了導線之暴露弧段。陽光電子學校維修專家分析認為：但其受桿塔強度、對地安全距離、交叉跨越及線路下方之交通運輸等因素之影響，因此架設耦合地線對于舊線路不易實施。陽光電子學校維修專家分析認為：因此研究不受條件限制之線路防雷措施就顯得十分重要，將安裝線路避雷器、降低桿塔接地電阻、進行綜合分析運用，從它們對防止雷擊形式之針對性出發，真正做到切實可行而又能收到實際效果。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　二、雷擊線路跳閘原因

　　高壓送電線路遭受雷擊之事故主要與四個因素有關：線路絕緣子之50%放電電壓；有無架空地線；雷電流強度；桿塔之接地電阻。陽光電子學校維修專家分析認為：高壓送電線路各種防雷措施都有其針對性，因此，在進行高壓送電線路設計時，我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　1.高壓送電線路繞擊成因分析。陽光電子學校維修專家分析認為：根據高壓送電線路之運行經驗、現場實測和模擬試驗均證明，雷電繞擊率與避雷線對邊導線之保護角、桿塔高度以及高壓送電線路經過之地形、地貌和地質條件有關。陽光電子學校維修專家分析認為：對山區之桿塔，計算公式是：

　　山區高壓送電線路之繞擊率約為平地高壓送電線路之3倍。陽光電子學校維修專家分析認為：山區設計送電線路時不可避免會出現大跨越、大高差檔距，這是線路耐雷水平之薄弱環節；一些地區雷電活動相對強烈，使某一區段之線路較其它線路更容易遭受雷擊。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　2.高壓送電線路反擊成因分析。陽光電子學校維修專家分析認為：雷擊桿、塔頂部或避雷線時，雷電電流流過塔體和接地體，使桿塔電位升高，同時在相導線上產生感應過電壓。陽光電子學校維修專家分析認為：如果升高塔體電位和相導線感應過電壓合成之電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡電壓值，即Uj＞U50%時，導線與桿塔之間就會發生閃絡，這種閃絡就是反擊閃絡。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　由以上公式可以看出，降低桿塔接地電阻Rch、提高耦合系數k、減小分流系數β、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路之耐雷水平。陽光電子學校維修專家分析認為：在實際實施中，我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高耦合系數k之方法作為提高線路耐雷水平之主要手段。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　三、高壓送電線路防雷措施

　　清楚了送電線路雷擊跳閘之發生原因，我們就可以有針對性之對送電線路所經過之不同地段，不同地理位置之桿塔采取相應之防雷措施。陽光電子學校維修專家分析認為：目前線路防雷主要有以下幾種措施：

　　1.加強高壓送電線路之絕緣水平。陽光電子學校維修專家分析認為：高壓送電線路之絕緣水平與耐雷水平成正比，加強零值絕緣子之檢測，保證高壓送電線路有足夠之絕緣強度是提高線路耐雷水平之重要因素。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　2.降低桿塔之接地電阻。陽光電子學校維修專家分析認為：高壓送電線路之接地電阻與耐雷水平成反比，根據各基桿塔之土壤電阻率之情況，盡湖南陽光電子學校維修專家認為：也許地降低桿塔之接地電阻，這是提高高壓送電線路耐雷水平之基礎，是 經濟、有效之手段。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3.根據規程規定：在雷電活動強烈之地區和經常發生雷擊故障之桿塔和地段，可以增設耦合地線。陽光電子學校維修專家分析認為：由于耦合地線可以使避雷線和導線之間之耦合系數增大，并使流經桿塔之雷電流向兩側分流，從而提高高壓送電線路之耐雷水平。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　4.適當運用高壓送電線路避雷器。陽光電子學校維修專家分析認為：由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器之******壓時，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發生閃絡。陽光電子學校維修專家分析認為：根據實際運行經驗，在雷擊跳閘較頻繁之高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達到很好之避雷效果。陽光電子學校維修專家分析認為：目前在全國范圍已使用一定數量之高壓送電線路避雷器，運行反映較好，但由于裝設避雷器投資較大，設計中我們只能根據特殊情況少量使用。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　本文主要對安裝線路避雷器、降低桿塔之接地電阻兩方面進行分析：

　　1.安裝線路避雷器。陽光電子學校維修專家分析認為：運用高壓送電線路避雷器。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器之******壓時，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發生閃絡。陽光電子學校維修專家分析認為：我們在雷擊跳閘較頻繁之高壓送電線路上選擇性安裝避雷器。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　線路避雷器一般有兩種：一種是無間隙型；避雷器與導線直接連接，它是電站型避雷器之延續，具有吸收沖擊能量可靠，無放電時延、串聯間隙在正常運行電壓和操作電壓下不動作，避雷器本體完全處于不帶電狀態，排除電氣老化問題；串聯間隙之下電極與上電極（線路導線）呈垂直布置，放電特性穩定且分散性小等優點；另一種是帶串聯間隙型，避雷器與導線通過空氣間隙來連接，只有在雷電流作用時才承受工頻電壓之作用，具有可靠性高、運行壽命長等優點。陽光電子學校維修專家分析認為：一般常用之是帶串聯間隙型，由于其間隙之隔離作用，避雷器本體部分（裝有電阻片之部分）基本上不承擔系統運行電壓，不必考慮長期運行電壓下之老化問題，且本體部分之故障不會對線路之正常運行造成隱患。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　線路避雷器防雷之基本原理：雷擊桿塔時，一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔，另一部分雷電流經桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態電阻特性，一般用沖擊接地電阻來表征。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　雷擊桿塔時塔頂電位迅速提高，其電位值為p； Ut=iRd+L.di/dt   （1）

　　式中，i—雷電流；

　　Rd—沖擊接地電阻；

　　L.di/dt—暫態分量。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　當塔頂電位Ut與導線上之感應電位U1之差值超過絕緣子串50%之放電電壓時，將發生由塔頂至導線之閃絡。陽光電子學校維修專家分析認為：即Ut-U1＞U50，如果考慮線路工頻電壓幅值Um之影響，則為Ut-U1+Um＞U50.因此，線路之耐雷水平與3個重要因素有

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