茂名市粤能电力股份有限公司 广东茂名 525000
摘要：线路避雷器的应用可以显著提高输电线路的耐雷水平，保证输电线路安全、稳定运行。但雷击时通过线路避雷器的雷电流、线路避雷器与输电线路绝缘子间的绝缘配合以及现行线路避雷器的安装模式等问题还需要进一步分析探讨。
关键词：避雷器；输电线路；防雷
与传统输电线路的防雷措施相比，安装线路避雷器一方面可以避免安装相的反击，而且雷击杆塔时塔顶电位升高，避雷器动作，部分雷电流通过安装避雷器的相导线泻放，从而在一定程度上降低塔顶电位；另一方面随着避雷器动作，安装相导线电压升高，会在相邻相上感应较高电压。两方面因素共同作用使得其他相绝缘子上的电压降低，耐雷水平得到改善。本文针对输电线路中避雷器使用中存在的几个主要技术问题展开讨论。
一、避雷器在输电线路防雷中存在的相关问题的探讨
（一）通过线路避雷器的雷电流
在雷击塔顶时，一部分雷电流会沿着避雷线朝着雷击点的两侧进行传播，一部分雷电流会借助于杆塔入地，还有一部分雷电流会流过避雷器。各部分电流占总电流的比例与避雷线和导线的几何排列以及接地电阻等有着很大的联系。
选取安装在110KV单杆单避雷线水泥杆塔上、额定电压为108KV的线路避雷器为例，运用电磁暂态计算程序进行计算，发现在苛刻的条件下，其雷电流增幅为300KA，其杆塔接地电阻值为60Ω。在雷直击杆塔的情况下，其流过避雷器的电流会保持在20kA以内。
现场试验方面，曾通过人工引雷的模式来对流过线路避雷器的雷电流进行了实测。本次现场试验所选的线路是一条220kV、单避雷线的山区线路，该研究线路装备有传感器，接地电阻为5Ω，30#塔遭受一次自然雷击，其试验数据如表1：
通过计算数据和现场试验数据发现，杆塔在遭受雷击的过程中，其流过线路避雷器的雷电流相对较小，绝大多数的雷电流通过杆塔导泻入地以及沿避雷线朝雷击点的两侧进行传播。
（二）线路避雷器与输电线路绝缘子间的绝缘配合
现阶段输电线路在运用330kV的避雷器进行工作时，其雷电冲击残压一般为760KV。但是330KV复合绝缘子的雷电冲击放电电压会保持在1600KV左右。这也就说明对于无间隙线路避雷器的残压还会得到一定程度的提升，并能够借此来有效降低该避雷器的荷电率。因此在线路避雷器的运行过程中，还需要充分注意到以下几点问题：①间隙应当能承受最大工频的操作过电压；②在雷电冲击下，保证串联间隙可靠动作，可以促使避雷器更好进行雷电流能量的吸收，对线路绝缘子起到保护作用；③在对空气间隙进行设计的过程中，还需要对限制其放电的分散性进行充分的考虑，使其与绝缘子的放电特性能够充分保持一致。330kV线路绝缘子的50%正极性雷电冲击放电电压，19×CP-10型绝缘子为1645KV。在我国《DU/T815-2002交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》中也明确规定，对于串联间隙型的线路避雷器其整体50%的雷电放电电压必须低于1300KV，其避雷器的工频耐受电压有效值也不得小于460KV。
二、现行线路避雷器的安装模式
现阶段使用比较广泛的避雷器是串联间隙型线路避雷器，在对该类型的避雷器进行安装的过程中，还需要对其在具体运行过程中风偏的影响进行充分的考虑，并且需要确保运行过程中各个串联间隙的距离能够保持一致。串联间隙在一般情况下主要包括两种形式，即空气间隙结构和固定间隙结构，其中固定间隙结构模式如图1所示，在该结构中，主要是借助于复合绝缘子来将该避雷器的外串联间隙进行有效固定，其间隙距离保持不变。在按照该结构进行间隙的施工安装时，固定串联间隙中的复合绝缘子需要承受工作电压的作用。
在进行避雷器的安装时，还需要重视安装地点的选择，并需要遵守以下几点原则：①一般原则。在避雷器安装位置的选择时，一般需要设置在线路的易击段、易击杆与易击相。在确定避雷器的安装位置以及安装数量时，还需要对山区、高电阻率等地区优先进行考虑，并需要针对线路的反击以及绕机情况进行区别对待。②防反击。为了有效降低反击跳闸率，单回线路三相均需要进行避雷器的安装；同塔双回线路，需要在其中一回进行避雷器的安装。③防绕击。单回路线路安装在两边相；对于已经经过山坡的线路，需要将避雷器安装在下山坡的侧杆塔边相；对于同塔双回线路以及鼓型排列的线路，需要安装在中相；对于经过山坡的线路，需要将避雷器直接安装在下山坡的侧杆塔中、下相。
三、结论与建议
（1）通过现场实测与模拟计算证明，当杆塔受到雷击时，线路避雷器并不会通过很大的雷电流。
（2）线路避雷器的残压与绝缘子雷电冲击放电电压在数值上存在很大差距，为此可以进一步降低无间隙线路避雷器的荷电率，有助于促进避雷器可靠性的显著提高。
（3）在不同线路状况下展开对线路避雷器保护水平的研究对线路避雷器科学且合理的安装至关重要。同时，通过对各省雷电综合定位系统资料的统计，在一定程度上有助于将易雷击的区段定量的确定下来，为线路避雷器的安装提供了极大的便利。
结束语：
雷击是影响输电线路正常运行的一个重要因素，为了确保我国输电线路运行的稳定性以及安全性，需要进行线路避雷器的合理安装。但是在线路避雷器的安装过程中还存在着诸多的问题，直接影响到该输电线路的避雷效果。输电线路设计及施工人员有必要对避雷器安装过程中存在的一些问题进行详细的研究，并结合我国输电线路的实际运行环境以及工作状况，进行线路避雷器的合理使用，只有这样才能够进一步提升我国输电线路的运行稳定性，并为我国电力行业的进一步发展奠定一个良好的基础。
参考文献：
[1]周沛洪,何慧雯,戴敏,万磊. ±1100kV直流换流站避雷器布置、参数和设备绝缘水平的选择[J]. 高电压技术,2014,(09):2871-2884.
[2]谭波,杨建军,鲁海亮,文习山. 接地网电位升对10kV避雷器的反击仿真分析[J]. 高电压技术,2013,(05):1265-1272.
[3]李侣,邹建章. 带间隙避雷器在输电线路防雷中若干问题的探讨[J]. 江西电力,2013,(01):79-81.
[4]程更生,蒲路. 避雷器在输电线路防雷中若干问题的探讨[J]. 电瓷避雷器,2013,(03):38-40.
论文作者:李文涛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/11
标签：避雷器论文; 线路论文; 雷电论文; 间隙论文; 杆塔论文; 绝缘子论文; 电压论文; 《防护工程》2017年第10期论文;