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高壓輸電線路防雷措施探析

文檔作者：梁華貴，陳徽文檔來(lái)源：合肥供電公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月02日
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第十六卷第三期 安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 2011年9月
Vo1．16．No．3 JOURNAL OF ANHUI ELECTRICAL ENGINEERING PROFESSIONAL TECHNIQUE COLLEGE September 201 1
高壓輸電線路防雷措施探析
梁華貴，陳徽
(合肥供電公司，安徽合肥230088)
摘 要：在電力系統(tǒng)中，由于架空輸電線路所處的地理環(huán)境，相對(duì)于電力系統(tǒng)的其他設(shè)備，架空
輸電線路遭受雷擊的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他系統(tǒng)。文章分析了雷擊線路的危害及雷擊故障的特
點(diǎn)，提出了高壓輸電線路進(jìn)一步的防雷措施。
關(guān)鍵詞：高壓輸電線路；雷擊分析；防雷措施
中圖分類(lèi)號(hào)： TM86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1672-9706(2011)03—0013·04
sis fbr M easures of Lightning Protection on High-voltage
Transmission Line
LIANG Hua-gui，CHEN Hui
(Hefei Power Supply Company，Hefei 230088，China)
Abstract：In the power system，due to the physical environment of overhead transmission lines，relative
to other equipments of the power system ，the chance of overhead transmission lines been struck by lightning
is far greater than other systems．The paper analyzes the lightning stroke hazards and the characteristics
of lightning fault of transmission line． According to the analysis，the further
protection on high—voltage transmission line are put forward．
Key words：high—voltage transmission line；lightning stroke analysis；the measures
0 引言
雷電活動(dòng)是大氣中的自然放電現(xiàn)象，在電力系統(tǒng)中，由于架空輸電線路所處的地理環(huán)境，相對(duì)于電
力系統(tǒng)的其他設(shè)備，架空輸電線路遭受雷擊的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他系統(tǒng)，雷擊跳閘一直是困擾電力安全供
電的一個(gè)重要原因，雷害事故幾乎占線路全部跳閘事故的1／3，尤其在地形復(fù)雜、土壤電阻率高和多雷
區(qū)的山區(qū)，因雷擊輸電線路而引發(fā)的事故率更高，由此造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此尋求有效的線路防雷
措施，對(duì)保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行非常重要。
l 雷擊線路的危害及故障的特點(diǎn)
1．1雷擊線路的危害及故障類(lèi)型分析
(1)雷擊桿塔或者架空地線即當(dāng)雷電流通過(guò)桿塔向大地釋放雷電流時(shí)，由于桿塔存在波阻抗，造成
桿塔頂部電位升高，使絕緣子掛點(diǎn)側(cè)的電位高于導(dǎo)線側(cè)，形成電位差，當(dāng)這個(gè)電位差大于絕緣子閃絡(luò)電
壓時(shí)造成絕緣子閃絡(luò)。這種絕緣子閃絡(luò)被稱(chēng)為反擊閃絡(luò)。造成絕緣子閃絡(luò)的原因主要與雷電流大小、
桿塔型式、接地電阻、絕緣子空氣間隙及閃絡(luò)電壓有關(guān)。一般用桿塔的反擊耐雷水平進(jìn)行描述。
(2)雷擊輸電線路導(dǎo)線時(shí)，雷電流在導(dǎo)線上傳輸，雷電流能量一般通過(guò)導(dǎo)線上的電暈損失，與相鄰
導(dǎo)線的耦合作用消減雷電波波峰。但在導(dǎo)線上傳輸過(guò)程中，由于導(dǎo)線波阻抗的存在，在導(dǎo)線上形成一個(gè)
雷電流引起的高電位，當(dāng)雷電流通過(guò)絕緣子串并高于絕緣子沖擊閃絡(luò)電壓時(shí)，絕緣子閃絡(luò)。這種絕緣子
收稿日期：2010．03．04
作者簡(jiǎn)介：梁華貴(1980一)，男，江西東鄉(xiāng)縣人。工程師，E-mail：@eyou．com，Tel：13855196971
· l3 ·
安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 第十六卷第三期
閃絡(luò)被稱(chēng)為繞擊閃絡(luò)。造成絕緣子閃絡(luò)的原因主要與雷電流大小、絕緣子空氣間隙及閃絡(luò)電壓有關(guān)。
一般用桿塔的繞擊耐雷水平進(jìn)行描述。
(3)當(dāng)雷云在先導(dǎo)階段，在導(dǎo)線上感應(yīng)出不同的電荷，使導(dǎo)線電位不斷升高，當(dāng)導(dǎo)線電位大于絕緣
子閃絡(luò)電壓時(shí)，發(fā)生閃絡(luò)。根據(jù)測(cè)量統(tǒng)計(jì)表明，感應(yīng)過(guò)電壓最大為500kV左右，因此一般不會(huì)對(duì)35kV
以上輸電線路構(gòu)成危害，在有架空地線的輸電線路上也極少發(fā)生感應(yīng)過(guò)電壓的絕緣子閃絡(luò)。
(4)雷電流擊在架空地線或者復(fù)合光纜時(shí)，由于雷電流電量(庫(kù)侖)轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生的熱量會(huì)造成架空地
線或者光纜斷股。
1．2 雷電繞擊閃絡(luò)與雷電反擊閃絡(luò)區(qū)分的一般性原則
通過(guò)以上分析，雷擊閃絡(luò)一般分為繞擊閃絡(luò)與反擊閃絡(luò)2種。根據(jù)線路雷擊閃絡(luò)故障桿塔位置
(地形情況)、閃絡(luò)相別(相數(shù)、位置)、跳閘時(shí)間及相關(guān)保護(hù)動(dòng)作情況、故障錄波情況、重合閘情況及閃絡(luò)
痕跡等內(nèi)容，結(jié)合接地裝置檢查結(jié)果、雷電定位系統(tǒng)提供的雷電流參數(shù)，可對(duì)雷擊閃絡(luò)性質(zhì)進(jìn)行鑒別。
區(qū)分雷電繞擊閃絡(luò)與雷電反擊閃絡(luò)的一般性原則見(jiàn)表1。
表1 雷電繞擊閃絡(luò)與雷電反擊閃絡(luò)區(qū)分的一般性原則
1．3 雷擊閃絡(luò)故障的特征
雷擊跳閘往往引起絕緣子閃絡(luò)放電，造成絕緣子表面存在閃絡(luò)放電痕跡。一般來(lái)說(shuō)，絕緣子發(fā)生雷
擊放電后，鐵件上有熔化痕跡，瓷質(zhì)絕緣子表面釉層燒傷脫落，玻璃絕緣子表面存在網(wǎng)狀裂紋。當(dāng)雷電
流很大時(shí)，會(huì)在架空地線放電間隙、接地網(wǎng)聯(lián)板和拉線楔形線夾連接處有明顯的燒傷痕跡。雷擊導(dǎo)線燒
傷面積往往較大且分散，燒傷程度較輕。雷擊閃絡(luò)發(fā)生后，由于空氣絕緣為自恢復(fù)絕緣，被擊穿的空氣
絕緣強(qiáng)度迅速恢復(fù)，原來(lái)的導(dǎo)電通道又變成絕緣介質(zhì)，因此當(dāng)重合閘動(dòng)作時(shí)，一般重合成功。當(dāng)然，雷擊
也可能引起永久性故障，一般有三種情況，即瓷絕緣子脫落、避雷線斷線、導(dǎo)線斷線。
2 高壓輸電線路防雷措施
做好高壓輸電線路防雷工作，應(yīng)從兩方面入手：一是管理措施；二是技術(shù)防范措施。
2．1 管理措施
2．1．1 按照源頭控制、超前預(yù)防的原則，嚴(yán)把新線路投運(yùn)關(guān)
運(yùn)行維護(hù)單位應(yīng)提前參與新建、技改線路的規(guī)劃、方案的制定和審查，從源頭上確保各項(xiàng)技術(shù)措施
的落實(shí)，對(duì)于新投產(chǎn)的線路，做好線路的驗(yàn)收工作，主要抽查接地體的埋深、規(guī)格、阻值等是否符合規(guī)程
的要求，并建立原始技術(shù)臺(tái)賬，確保新建線路零缺陷移交。
2．1．2 加強(qiáng)高壓輸電線路的運(yùn)行維護(hù)
運(yùn)行維護(hù)單位應(yīng)確保線路走廊和通道符合規(guī)程要求，對(duì)線路絕緣子自爆、導(dǎo)地線滑移等缺陷進(jìn)行及
時(shí)消除，根據(jù)季節(jié)的變化、結(jié)合秋檢、冬檢、周期巡視、特殊巡視等方法，逐漸摸清或劃定雷電易擊點(diǎn)桿塔
和多雷區(qū)段區(qū)域，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，認(rèn)真總結(jié)、統(tǒng)計(jì)、分析線路歷年雷害故障及防雷措施應(yīng)用效果，結(jié)合線路
歷年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和沿線地形、地貌、地質(zhì)、地勢(shì)，找出變化規(guī)律和趨勢(shì)，有針對(duì)性采取措施。
2．2 技術(shù)防范措施
在線路設(shè)計(jì)時(shí)，已經(jīng)考慮了防雷措施，主要有自動(dòng)重合閘、避雷線、接地裝置等，但實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，
針對(duì)不同的運(yùn)行環(huán)境、不同的運(yùn)行工況可能還需進(jìn)一步采取防雷技術(shù)措施。
2．2．1 減小保護(hù)角
通常將避雷線與外側(cè)導(dǎo)線的連線和避雷線對(duì)地垂直線之間的夾角d稱(chēng)為保護(hù)角，見(jiàn)圖1。
． 14 ．
梁華貴，陳徽：高壓輸電線路防雷措施探析
線路運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和模擬試驗(yàn)均證明，雷電過(guò)避雷線
直擊導(dǎo)線的概率與避雷線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角、桿塔高度以及線
路經(jīng)過(guò)的地區(qū)的地形、地貌、地質(zhì)條件有關(guān)。當(dāng)桿塔高度增加
時(shí)。地面屏蔽效應(yīng)減弱，繞擊區(qū)變大；而地線與邊導(dǎo)線的保護(hù)角
實(shí)質(zhì)是表示了地線的屏蔽作用，保護(hù)角變大，繞擊區(qū)將加大，從
而使繞擊數(shù)增加；而隨著地面坡度的增加，暴露弧段也將增加，
繞擊區(qū)加大。
對(duì)500kV線路，在山區(qū)考慮邊坡的影響建議不大于一5。，平
原地區(qū)建議不大于0。，即保護(hù)角應(yīng)采用零度或負(fù)保護(hù)角設(shè)計(jì)；對(duì)
220kV線路同塔雙回線路建議不大于0。等，以有效降低線路雷
擊跳閘率。
2．2．2 降低桿塔接地電阻
根據(jù)雷擊桿塔時(shí)線路的耐雷水平，為：
避雷線
J I
／／
q
導(dǎo)線 ／
1 f
圖1 保護(hù)角
／／'5 O％
(1- +(魯 盧 +((·一 。) )
從式中知道，線路的桿塔尺寸h。、h。、h h。及避雷線耦合分流系數(shù)盧都是在設(shè)計(jì)時(shí)就定下的，唯獨(dú)
只有接地電阻R 由運(yùn)行單位重點(diǎn)關(guān)注，從下表可知，地網(wǎng)的電阻值的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)為：
作為通用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)桿塔接地電阻的要求是比較寬松的，但對(duì)于土壤電阻率較高的疑難地區(qū)的線路，
則應(yīng)跳出原有設(shè)計(jì)參數(shù)的框框，特別要強(qiáng)化降阻手段的應(yīng)用，如增加埋設(shè)深度，延長(zhǎng)接地極的使用，就近
增加垂直接地極的應(yīng)用。每年根據(jù)規(guī)程要求對(duì)全線桿塔接地電阻進(jìn)行測(cè)量，并與歷史數(shù)據(jù)比對(duì)，對(duì)接地
電阻超規(guī)或相對(duì)歷史數(shù)據(jù)上升較快的桿塔，及時(shí)采取加降阻劑、挖深接地坑道改善接地土壤率的辦法將
接地電阻降低到規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)。對(duì)采取以上措施還不能達(dá)標(biāo)或全線出現(xiàn)大量不合格的接地電阻
時(shí)，因適時(shí)對(duì)線路的接地裝置進(jìn)行改造。重視接地網(wǎng)的開(kāi)挖與改造，堅(jiān)持對(duì)運(yùn)行五年以上的輸電線路每
條開(kāi)挖檢查其總量的10％ ，以了解接地體的腐蝕情況。發(fā)現(xiàn)接地體腐蝕情況及時(shí)列入整改計(jì)劃，從而
提高線路的耐雷水平。
2．2．3 加裝線路避雷器
圖2為雷擊桿塔時(shí)的波過(guò)程分析示意圖(圖中只表示一相，其余兩相相同)。以1號(hào)桿塔為例，如
果沒(méi)有安裝避雷器，雷擊1號(hào)桿塔時(shí)，雷電流超過(guò)一較小的值時(shí)，1號(hào)桿塔塔頂電位與導(dǎo)線上感應(yīng)電位
差將超過(guò)絕緣子串的50％ 沖擊放電電壓，絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)；1號(hào)桿塔并聯(lián)安裝I組線路避雷器，雷擊
1號(hào)桿塔時(shí)，當(dāng)絕緣子串兩端的電壓達(dá)到避雷器的動(dòng)作電壓時(shí)，避雷器動(dòng)作，此時(shí)線路絕緣子串所受的
沖擊電壓僅為避雷器的殘壓，殘壓低于絕緣子串的50％ 沖擊放電電壓時(shí)，絕緣子串不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。
Zn0
9 7 5 3 1 2 4 6 8
圖2 霄擊桿塔時(shí)波過(guò)程分析示意
避雷線
導(dǎo)線
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安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào) 第十六卷第三期
選用線路型避雷時(shí)，還應(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題：
(1)確定安裝桿塔的雷擊性質(zhì)。反擊多的桿塔，應(yīng)三相全部安裝，相鄰桿塔也應(yīng)安裝；繞擊多的桿
塔，如位于山的向陽(yáng)坡桿塔，只在遠(yuǎn)離山坡的一側(cè)安裝就可起到很好的防雷效果；對(duì)于500kV線路，因
雷擊的主要形式是繞擊，則應(yīng)在邊相安裝，可節(jié)約費(fèi)用。
(2)線路型避雷器盡可能選用帶間隙的避雷器，以延長(zhǎng)避雷器壽命。應(yīng)注意檢測(cè)避雷器及間隙的
憎水性。
(3)安裝前要注意其連接部位的檢查，并應(yīng)全部進(jìn)行試驗(yàn)。采用雷電過(guò)電壓先作用于線路避雷器，
后作用于桿塔絕緣子串，或至少同時(shí)作用于兩者的安裝方式。
2．2．4 安裝招弧角
招弧角的伏秒特性應(yīng)低于絕緣子串的伏秒特性，以期在各種雷電波下都對(duì)絕緣子串起到保護(hù)作用。
一般取招弧角占穿電壓為絕緣子串擊穿電壓的85％ 來(lái)進(jìn)行絕緣配合。采用招弧角后，閃絡(luò)路徑不再沿
絕緣子串表面，從而避免大電弧電流可能對(duì)絕緣子造成的損壞，減少線路潛在絕緣故障，提高線路的安
全運(yùn)行率。
2．2．5 加裝耦合地線
加裝耦合地線雖不能減少繞擊率，但能在雷擊桿塔時(shí)起到分流作用和耦合作用，降低桿塔絕緣上所
承受的電壓，提高耐雷水平。
2．2．6 同塔雙回路差絕緣配置
對(duì)于同塔雙回路架設(shè)線路，常常會(huì)出現(xiàn)雙回路同時(shí)雷擊閃絡(luò)跳閘，對(duì)電網(wǎng)的安全危害極大。如使兩
回線的絕緣子片數(shù)或長(zhǎng)度有所差異，雷擊時(shí)，片數(shù)少的回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于耦合地線，增加
了對(duì)另一回導(dǎo)線的耦合作用，減少了雙回線同時(shí)閃絡(luò)跳閘的概率。
3 結(jié)束語(yǔ)
雷電活動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的自然現(xiàn)象，雖然目前人類(lèi)對(duì)于雷電的認(rèn)識(shí)還不全面，但雷電活動(dòng)是小概率事
件，隨機(jī)性強(qiáng)，要做好高壓輸電線路防雷工作，就必須抓其關(guān)鍵點(diǎn)，制定有針對(duì)性的綜合防雷措施，提高
線路耐雷水平，將雷害帶來(lái)的損失降低到最低限度。
參考文獻(xiàn)：
[1]山西省電力公司．線路運(yùn)行與維護(hù)[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2009．
[2] 陳景彥，白俊峰．輸電線路運(yùn)行維護(hù)理論與技術(shù)[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2009．
[3]黃福勇，周挺，王成．輸電線路雷擊故障查找探討[J]．湖南電力，2009，(6)．
[4] 李江民，黃華峰．淺談1lOkV高壓輸電線路的防雷保護(hù)[J]．湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，(12)．
[5]李云，惠小兵．淺談架空輸電線路雷害故障防治[J]．青海電力，2009，(12)．
[6]余力，李和國(guó)．架空輸電線路的防雷與接地[J]．江西電力，2010(2)．
f責(zé)任編輯：朱子】
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