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摘要：输电线路故障中以雷击跳闸占大部分，尤其在山区的输电线路，线路故障基本上是雷击跳闸引起。近年来，由于环境条件的不断劣化，输电线路雷击跳闸故障日益增多，严重影响了线路的安全运行。本文简要介绍了输电线路防雷措施的改进，具有一定的借鉴意义。
关键词：输电线路防雷问题改进措施
1 绝缘配合问题
塔头空气间隙的雷电冲击击穿电压应与绝缘子串雷电冲击闪络电压相配合。《电力设备过电压保护设计技术规程》规定的大气过电压空气间隙的击穿电压与绝缘子串的闪络电压之比(即配合比)在0.85左右。即发生雷电时，空气间隙先闪络，保护绝缘子串。在确定空气间隙时，考虑最大风偏，塔头绝缘设计要分别满足雷电过电压、内部过电压及工作电压要求的最小间隙距离，通常用间隙园图来验算。以直线塔为例，在中相起控制作用的是雷电间隙，在边相起控制作用的是工作电压间隙，边相雷电间隙园对杆塔存在较大的剩余间隙，因此发生雷电时，边相空气间隙不会闪络。由于塔头间隙裕度大，雷电闪络多数在绝缘子串上，故推荐在雷电过电压绝缘配合设计中，计算风速采用雷电过电压等值风速。在某一风速下，假定绝缘子串的风偏角恒定不变，其雷电闪络率与全风速(所有可能出现的风速)下的闪络率相等，与这个风偏对应的风速值即为雷电等值风速，它是由绝缘配合统计法求出的。设unm为额定相电电压峰值，f(v)为风速分布密度，F(u)为雷电过电压幅值分布密度，s(v)为线路杆塔空气间隙(随风速增大而减小)，p[u，s(v)]是过电压幅值为u和空气间隙为s时杆塔空气间隙的闪络概率，这时一个雷电可能引起线路一个杆塔一相绝缘闪络的P。(考虑风速影响)：
式中p为土壤电阻率，为接地体长度，t为接地体埋深，d为接地体直径。可知工频接地电阻与接地体长度有关，接地体越长，工频接地电阻越小。
3避雷器的安装问题
目前，国内外已广泛采用线路合成绝缘氧化锌避雷器用于输电线路防雷，而且取得了明显的效果。国内外实践表明，线路防雷用金属氧化物避雷器无论在防止雷直击导线方面，还是在雷击塔顶或避雷线时的反击方面都非常有效的。特别是位于高土壤电阻率的容易绕击的山区线路，采用传统的防雷措施往往收效甚微，只有采取安装线路避雷器的防雷措施，才能有效防止雷击闪络故障。线路避雷器主要用于降低输电线路雷击跳闸率，而非限制操作过电压，因此线路避雷器宜选用带串联间隙的避雷器。由于输电线路避雷器价格较高，必须分析避雷器的安装方式，以满足最大的技术经济效益。为充分利用有限资金以求得最佳效益，应根据运行经验，力争较准确的选择线路防雷避雷器的安装地点。
有关试验分析表明：（1）杆塔的接地电阻对线路的耐雷水平影响很大。不论避雷器安装方式如何，线路的耐雷水平基本上随接地电阻的增加而减少；（2）避雷器能承受较大的雷电流所产生的放电能量，从通流容量来说有较大裕度，可以保证避雷器和线路安全。计算表明：当杆塔接地电阻在巧时，在直线杆塔水平排列两边相安装2支避雷器，可使耐雷水平从147kA提高到259kA，提高了76.2%，避雷器的效果明显；安装3支避雷器后，耐雷水平提高到299kA，比安装2支避雷器提高了15.4%，效果一般。只有杆塔接地电阻较大时(大于60)，在边相安装2支避雷雷器后，耐雷水平从61kA提高到109kA，提高了78.7%，效果也较明显；而安装3支避雷器后，耐雷水平提高到167kA，与在边相安装2支避雷器的情况相比，耐雷水平提高了53.2%，效果更好。因此，对于杆塔接地电阻较小的，只要在两边相安装避雷器，即可有效地提高线路的耐雷水平，可以满足防雷的需要。而当杆塔接地电阻较大时(大于60)，若只在边相安装2支避雷器，虽然也可明显地提高线路的耐雷水平，但耐雷水平只为1OgkA。此时，若在中间再多装设1支避雷器，则可使线路的耐雷水平更进一步提高。
4雷击性质问题
架空输电线路上出现的雷过电压有两种形式：感应雷过电压和直击雷过电压。经实测，输电线路感应雷过电压最大可达到40OkV左右，它对35kV及以下线路绝缘有较大的威胁，但对110kV及以上线路绝缘威胁很小，所以对干高压输电线路，主要是防止直击雷过电压。而直击雷又分为反击和绕击，都严重危及线路安全运行。但我们在采取各种防雷措施时，对雷击性质未能有效地分析，很难准确地区分每次线路雷击故障的闪络类型，是反击还是绕击，在防雷措施上的针对性不强，存在一定的盲目性，造成防雷效果不佳。只有把雷击性质确定了，才能采取相应有效的防雷措施。反击雷过电压是雷击杆顶和避雷线出现的雷过电压，主要与、绝缘强度和杆塔接地电阻有关，一般发生在绝缘弱相，无固定的闪络相别。对反击雷过电压采取的主要措施是降低杆塔接地电阻、加强绝缘，提高耐雷水平。通过对输电线路雷击故障分析，影响雷害的因素很多，要准确判断雷害故障的性质，必须掌握线路的运行状况，结合现场地理情况进行综合分析。
输电线路故障中雷击故障占绝大多数，采取有效的防雷措施，防止雷击跳闸可大大降低输电线路故障。输电线路存在易击杆段，一般占线路杆塔总数的30%，且绝大多数易击杆段位于山区，只要抓好线路易击段的防雷，就可以大幅度降低线路故障率。由于塔头间隙裕度大，雷电闪络多数在绝缘子串上，故推荐在雷电过电压绝缘配合设计中，计算风速采用雷电过电压等值风速。降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平，减少雷击跳闸率的有效措施。实践证明在线路上安装合成绝缘外套金属氧化物避雷器来保护线路是一种经济的、有效的、可行的方法，是一种值得推荐的、有效的山区线路防雷方法。为充分利用有限资金以求得最佳效益，应根据运行经验，力争较准确的选择线路防雷避雷器的安装地点。反击和绕击雷都严重危及线路安全运行，我们在采取各种防雷措施时，必须分析雷击性质，才能针对性地采取相应有效的防雷措施。
5总结
雷电活动是一种复杂的大自然现象，目前没有哪种防雷措施能够起到绝对防雷作用，即使比较成熟的防雷措施也只能是相对降低雷害概率，减少线路雷击跳闸次数。为大幅度降低或消除线路雷害事故，必须在实践中探索，不断积累运行经验，完善输电线路的防雷措施，采取更有效的防雷措施。
参考文献
[1]架空输电线路的防雷措施[J].吴伟智.大众用电.2009(02).
[2]输电线路防雷分析及对策[J].康凯.华北电力技术.2009(07).
[3]多雷地区架空输电线路的防雷措施浅析[J].何自敢.广东科技.2008(14).
[4]110kV输电线路防雷分析[J].张鹏，陈宇民.云南电力技术.2008(05).
论文作者:张捷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：过电压论文; 线路论文; 防雷论文; 避雷器论文; 杆塔论文; 雷电论文; 间隙论文; 《电力设备》2017年第13期论文;