摘要：本文介绍了晋煤集团供电分公司开展的防雷工作，对送电线路防雷中存在的问题进行分析，提出了防范措施。
关键词：避雷器;耦合地线；防范措施
0引言
由于该公司输电线路架设在野外,分布错综复杂，自然环境条件差,特别是架设在深山之中的杆塔，极易受到雷电的侵害，该集团公司所属矿井大都为高瓦斯矿井，输电线路遭受雷电对高瓦斯矿井的安全影响极大。因此必须通过分析线路雷击跳闸的原因及过程，有针对性地应用各种防雷技术措施，来提升该公司线路的整体耐雷水平。
1线路雷害现状及雷害事故的特征
该公司所辖架空线路接近300km，山地占到线路全长的50%，丘岭占30%，平原占20%，自2010-2017年因雷电引起的线路跳闸事故共15次，占线路跳闸事故总数的55%，其中110kV线路占到了8次，35kV线路7次，山地占到了13次，丘岭占了2次，35kV段河I、II回23#-25#及110kV成中II回线26#-28#还出现了一个雷雨季内的多次雷击跳闸。
通过多年对雷害事故的统计，总结得出雷害事故的判别与特征：
1）线路容易遭受雷击的地段的杆塔：山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔；傍山又临水域地段的杆塔；山谷迎风气流口上的杆塔；处于两种不同土壤电阻率的土壤接合部的杆塔。
2）线路遭到反击的特征：杆塔的耐雷水平很低时；接地电阻大，同杆塔有多相闪络；闪络杆塔在易受雷击地区，历年落雷频繁；相邻的杆塔可能同时闪络(但不同相)。
3）线路遭到绕击的特征：杆塔处于易受雷击地区，历年落雷频繁；杆塔的耐雷绝缘水平设计很高；接地电阻很小，同一杆塔发生多相闪络；一基杆塔或相邻两基杆塔的顶相或同一边相闪络；山区较高的杆塔，相邻两基中相或边相闪络。
2雷击跳闸分析及防范措施
2.1预防绕击雷
绕击事故是指雷电绕过避雷线及杆塔，直接对导线放电，其电压可达11~22MV，即使雷电流较小，也能引起跳闸事故，绕击时，线路的耐雷水平仅为5~15kA，而反击耐雷水平可达100kA左右，据所辖线路的雷击地点和设备情况分析，山区线路的绕击跳闸次数要大于一般地区，因此.防绕击雷对山区线路及大跨的特殊场合应当引起重视，如：35kV段河I、II回23#-25#及110kV成中II回线26#-28#等。
预防绕击雷具体措施：
（1）我公司对35kV以上线路杆塔安装了负角避雷针，如图1所示，杆塔附近导线防绕击效果明显。
（2）按线路规程的一般规定，35kV线路只有在变电站进出线1.5-2km内架设架空地线，为了加强线路的防绕击雷能力，我公司对35kV以上架空线路已全部架设了架空地线，有条件的设计了双避雷线（多为水平排列方式的门型杆），
2.2预防反击雷
加强防绕击措施，将雷电吸引到塔顶和避雷线上，使反击的机率增大，所以在防绕击的同时，还要采取反击的措施，才能降低雷击跳闸率。当雷击杆塔顶部时，杆塔电位迅速升高，如果升高杆塔电位和相导线感应过电压合成的电位差超过线路绝缘闪络电压值，即U＞50%U时，导线与杆塔之间就会发生闪络，杆塔电位U=IR，从式中可以看出雷电流I及接地电阻R都与杆塔电位U成正比，I雷电流是不可预测和控制的，只能通过降低接地电阻R来减小杆塔电位或增加线路绝缘及通过避雷线分流等措施减小杆塔电位。所以要减少反击闪络：首先要提高绝缘子串的冲击放电电压(50%放电电压)，其次要尽量降低塔顶电位，主要是降低杆塔上的接地阻抗及分流。
(a)门型水泥杆负角避雷针(b)双回同塔负角避雷针(c)上字形铁负角避雷针
图1各种塔型负角避雷针安装示意图
预防反击雷具体措施：
（1）增加线路绝缘水平，除增加和更换绝缘子外，还包括及时清扫绝缘子，提高沿面放电电压。我公司所辖35kV线路绝缘配置已由原来的直线绝缘串3片XP-7型绝缘子更换为4片XWP-70型绝缘子加1片XMP-7型绝缘子，张线（转角）绝缘子串由原来的4片XP-7型绝缘子更换为6片FC-10/146W型绝缘子，110kV线路绝缘配置已由原来的直线绝缘串7片XP-7型绝缘子更换为8片XWP-70型绝缘子加1片XMP-7型绝缘子，张线（转角）绝缘子串由原来的8片XP-7型绝缘子更换为10片FC-10/146W型绝缘子，增加绝缘子前后绝缘爬距及湿闪电压对比数据见表1。
表1增加绝缘子前后绝缘爬距及湿闪电压对比
从表1可以看出35KV线路在增加绝缘子后，直线绝缘子串爬距增加了125%，湿闪电压增加87.5%，张线绝缘子串爬距增加了126%，湿闪电压增加87.5%，110KV线路在增加绝缘子后，直线绝缘子串爬距增加了74%，湿闪电压增加44.6%，张线绝缘子串爬距增加了88%，湿闪电压增加56%，有效地提高了绝缘水平，提高了绝缘子串的放电电压。（50%放电电压）
（2）增加架空地线及耦合地线，提高分流效果和电容耦合效果。雷击于避雷线时，由于雷电流的不确定性，如无避雷线（耦合地线）即使接地电阻降下来，绝缘子串绝缘增加的情况下，仍然可能发生反击闪络，当线路架有架空地线及耦合地线时，可以起到分流的做用，可有效地降低杆塔的电位，同时避雷线还对间接雷击感应过电压的幅值可以减少30%左右，故障跳闸率也可下降30%左右，为此对多雷区易击段的线路，增架避雷线（耦合地线）也是很好的措施。
（3）改善接地装置，降低接地电阻。现在我公司所辖线路接地电阻都要求在5Ω以下，在高土壤电阻率的地方采用接地模块，并覆盖土壤电阻率相对较低的细土。
（4）在新建线路时杆塔定位就要注意，尽量不要把杆塔定在无法改善接地阻抗的岩石山上。
2.3防止绝缘子串闪络
安装避雷器是防止线路绝缘闪络跳闸的最后一道防线，由于雷电流的大小从几十千安到上百千安不等，当降低接地电阻、安装避雷线及增加线路绝缘等措施都不能将杆塔与导线电压差降至50%放电电压以下时，绝缘子仍然会发生闪络，引起线路跳闸，当安装有线路避雷器时,由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时（避雷器动作电压值小于50%放电电压），避雷器就加入分流，保证绝缘子不发生闪络。
3小结
通过分析雷击跳闸的原因及过程,结合长期以来从事线路工作的运行经验,把防雷工作重点放在对防绕击、防反击、防闪络三个方面，并提出有针对性地防范措施，同时随着科学技术的不断发展，公司电网防雷技术措施的不断应用与改进，将进一步完善该公司供电网络的防雷系统，保证供电系统的持续可靠运行。
参考文献
[1]李建基.防雷保护[J].电气应用；1982，04（3）,15-17．
论文作者:段利军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：杆塔论文; 绝缘子论文; 线路论文; 避雷线论文; 地线论文; 电压论文; 避雷器论文; 《电力设备》2018年第16期论文;