秦涛
国网四川省电力公司乐山供电公司 四川乐山 614800
摘要：乐山地区输电线路多处于高雷暴日、高土壤电阻率、地形复杂的山区区，雷击输电线路引起的事故率比较高。根据乐山供电公司统计，电力线路的闪络事故50%以上是由于输电线路遭受雷击引起的。所以防止雷击跳闸可大大降低输电线路的故障，采用避雷器，降低电网中事故的发生概率。
关键词：乐山地区；输电线路；避雷器；优化
1引言
乐山地区所辖输电线路，地形地貌异常复杂，丘陵占17%，山地占46%，高山峻岭占37%。部分地形多为高山大岭及少量丘陵，局部线路所经地区附近地质情况复杂。根据气象站的雷暴日统计情况，乐山地区每年雷暴日都在45天左右。而雷击灾害又处于所有线路故障之首。因此分析氧化锌避雷器的运行情况之前，很有必要对为安装避雷器线路雷击跳闸故障进行对比分析。乐山地区输电线路工程穿过高山、丘陵、山谷，跨越长江等水域，遇到的地理条件和气候条件各不相同，遭受雷击的机会较多，结合运行经验多采用避雷器来减少线路的跳闸率，保证电力系统的可靠运行。
防雷措施也要因地制宜，如果防雷措施不当，可能引起绝缘子损坏，架空地线和输电线路断线，并造成线路跳闸。因此，输电线路的防雷一直是影响电力系统安全可靠运行的一个重要环节。避雷器的安装也是一个技术难题。
2输电线路避雷器概述
交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器为并联连接在线路绝缘子的两端，用于限制线路上的雷电过电压的复合外套金属氧化物避雷器（以下简称线路避雷器）。
图1 带串联间隙避雷器结构及安装示意图
金属氧化物避雷器（压敏避雷器）是以氧化锌（ZnO）基压敏电阻（非线性电阻）组成的。线路氧化锌避雷器是指并联在线路绝缘子的两端，用来限制线路上的雷电过电压及操作过电压(对无间隙避雷器而一言)，提高线路耐雷水平，降低线路雷击跳闸率的金属氧化物避雷器。金属氧化物非线性电阻由于其具有优异的非线性特性，近年来被广泛地应用于电力系统，以限制各种不同类型的过电压。它的使用范围包括从低压弱电系统到百万伏电压等级的特高压。
3 避雷器的基本功能
避雷器应具有以下四种机能：
1）抑制过电压的机能；2）冲击电流的通流机能；3）从瞬时接地状态下自我恢复性能（续流遮断性能）；4）不发生不必要的动作。
加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。这种分流使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳制电位作用。
对于山区杆塔，则往往在4个塔脚部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻剂，遭受雷击时，因接地线过长会有较大的附加电感值，雷电过电压的暂态分量使塔顶电位大大提高，更容易造成塔体与绝缘子串的闪络，反而使线路的耐雷水平下降。对山区线路防雷比较容易实现，加装避雷器前后线路的耐雷水平与杆塔冲击接地电阻的关系见图2，从图中不难发现加装线路避雷器对防雷效果是十分明显的。
图2 线路耐雷水平与杆塔冲击接地电阻关系
4耐张塔以及直线塔避雷器安装
架空输电线路差异化防雷宜选择带串联间隙的避雷器。由于串联间隙的隔离作用，避雷器本体部分基本不承担系统运行电压，可以不考虑长期运行电压下的电老化问题，且本体部分的故障不会对线路运行产生隐患。
4.1线路避雷器的选型
1）带纯空气间隙
缺点：空气间隙避雷器在大风作用下，间隙距离会发生变化；安装复杂，且需调整间隙。优点是可靠性高、寿命长，即使避雷器故障，间隙依然可以起到隔离作用
2）带绝缘子间隙
缺点：复合绝缘子本身有老化和维护的问题；连接部位受力可靠性低的问题。
优点是安装容易。
4.1线路避雷器的安装
1）直线塔安装
直线塔使用空气间隙避雷器，安装应注意避雷器的位置、避雷器与被保护绝缘子的安全距离、避雷器与带电体的距离、钢架的选择与安装、弧形电极的方向、间隙的尺寸、计数器的安装等。
2）耐张塔安装
耐张塔因无法实施安装纯空气间隙避雷器，仅能安装带绝缘子间隙避雷器，使用带绝缘子间隙避雷器，安装应注意安装点是否处于重冰区、安装点是否处于强风区、避雷器的位置、避雷器与被保护绝缘子的安全距离、钢架的选择与安装、计数器的安装等（与纯空气间隙一致）、绝缘子的安装形式。避雷器一端通过铁塔接地，一端通过固定绝缘子间隙直接搭接在导线上，避雷器采用垂直下垂的方式。
图3 直线塔避雷器安装 图4耐张塔避雷器安装
在已安装的644支避雷器中，有521支（占总支数的81%）已经过一年完整雷雨季节的考验，所安装避雷器的15条线路中，均没有发生雷击闪络跳闸事故，但避雷器动作计数器有动作（15条线路共计91次），这说明在2018年3月至2018年7月这一年半左右的时间内，有91次雷电击到杆塔或导线上，从而引起避雷器动作，但由于避雷器的安装，避免了雷击跳闸事故的发生。
5结论
1）无论绝缘配合还是使用效果，有间隙、无间隙线路避雷器在防止绝缘子串闪络的事故中，均能起到良好作用。线路避雷器能够有效地降低跳闸率。
2）线路避雷器必须“免维护”，因为线路避雷器在山区安装最多，现场测试条件极差，故“免维护”是推广的关键。
参考文献
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论文作者:秦涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/16
标签：避雷器论文; 线路论文; 绝缘子论文; 间隙论文; 乐山论文; 过电压论文; 防雷论文; 《防护工程》2018年第30期论文;