浅析山区输电线路防雷要点

韦壮宝

摘要: 近年来，随着国民经济的发展与电力需求的不断增长,电力生产的安全问题也越来越突出。笔者在文中就如何做好山区35kV线路防雷应注意的问题进行了分析及论述。

关键词:山区；防雷；线路

Abstract: in recent years, along with the development of national economy and power demand is growing, electric power production safety problem is more and more outstanding. In the paper, the author is how well the mountain 35 kV lines lightning protection problems should be paid attention to are analyzed and discussed.

Keywords: mountain; Lightning protection; lines

中图分类号：TU856文献标识码：A 文章编号：

引言

近年来，随着国民经济的发展与电力需求的不断增长,电力生产的安全问题也越来越突出。电力线路是电力系统的重要组成部分,担负着输送和分配电能的重要任务。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。由于电能可以方便地转化为其他形式的能，且易于远距离输送和自动控制，因此得到广泛的应用。而一旦电力系统供电中断将使生产停顿、生活混乱，甚至危及人身和设备安全，给国民经济带来严重的损失。所以作为电能最主要输送途径的电力线路的好坏也直接影响到电能的输送。在某些地区，丘陵、山区地带,输电线路多数在大山区架设,很多是在多雷地区通过,雷击线路时有发生,影响安全和不间断供电,影响工农业生产和交通运输业的正常运行,影响人民群众的正常生活。由于大气雷电活动的随机性和复杂性,目前对于输电线路雷害的研究还有诸多未知的成分。进行输电线路设计时要全面考虑,综合分析每一条线路的具体情况,通过安全、经济、质量比较,选取有针对性的防雷设计技术措施,以达到提高供电可靠性的目的。

1 线路雷击现象

雷击是一种自然现象,有雷电直击、反击和绕击。雷电直击避雷线档距的中央,不会产生很高电位,也不会对绝缘子串两端产生很大电流,故而反击的可能性很小。雷电直击杆塔顶部,会使塔身对地形成高电位,绝缘子串的两端会形成高电位,极有可能造成闪络。雷电绕击导线的概率较小。在山区,尤其是高海拔地区,阶梯型雷云比杆塔高,易受雷电直击杆塔顶部或避雷线,发生反击现象。线路经过山区时,线路受山坡角度、杆塔高差和土壤电阻高等因素的影响,绕击率是会较高的。雷云带在顺风延山沟移动中,可能对导线直击或绕击。避雷线保护角越小,雷击率越小；保护角越大,雷击率也就越大。当保护角一定时,避雷线悬挂点越高,绕击率就越大；悬挂点越低,绕击率就越小。绕击跳闸主要是雷击杆塔顶部或绕击造成的。

2 山区 35kV 线路的防雷缺陷

一般情况下,山区35kV线路的绝缘水平低、无避雷线。由于线路位于高海拔多雷害山区,特别高海拔多雷害山区时,档距大、高差大,使得线路几乎都全线路暴露在雷击范围内(线路附近无建筑设施、甚至高大的树木也无)；線路的支线众多。而且支线无保护措施,支线若发生雷击故障将导致主线路跳闸。

3 山区线路防雷措施建议

3.1 安装线路避雷器

当雷电直击无避雷线的35kV线路的导线时,线路避雷器的作用可以分为两个方面,一是利用其动作后的钳电位(残压)防止保护相绝缘子闪络,同时向杆塔接地装置分流雷电流；二是利用其动作后所构成的雷击相导线等电位接地,将雷击相导线等效为耦合地线,增大同杆塔相邻导线的耦合系数,降低导线横担的雷电位。

但采用线路避雷器防雷的缺点也是比较明显的。35kV线路的导线位于针式绝缘子的上方,上导线甚至高过杆塔,而35kV线路避雷器通常安装在下导线横担的下方,使雷电有可能先作用于导线而导致线路避雷器失去对针式绝缘子的保护作用；其二,由于线路的电压等级偏低,导线横担的雷电位有可能使两相以上的线路避雷器同时动作,而一旦35kV线路的过流速断保护不能躲过由两相以上的线路避雷器同时动作所造成的短路故障(在多重性雷击的情况下),则线路仍将发生雷击跳闸事故；其三,35kV线路避雷器耐受雷电流的容量有限,采用35kV线路避雷器防雷(相当于采用35kV线路避雷器防直击雷),35kV线路避雷器存在着耐受不了强烈的雷电流而发生爆炸的可能性。另外,35kV线路避雷器还存在着价格偏高,安装结构复杂,对接地电阻的要求较高,保护范围、防雷效果及使用寿命有限(其保护范围仅为安装相绝缘子),运行维护困难,不可能大量使用(即不可能在全线路的每基杆塔或大部分杆塔上安装使用),尤其还必须承受线路沿线地区的超强日晒、暴雨、严重覆冰、污秽等恶劣运行环境的考验等等不利因素。

3.2 安装线路型头部分裂均压式避雷针

根据运行经验我们通过分析研究,在35kV某线路的主线路杆塔中选出40基易击杆塔安装线路型头部分裂均压式避雷针综合防雷装置。即在40基易击杆塔的顶部各安装1套35kV线路型头部分裂均压式避雷针,并在每基杆塔附近配合埋设1套3层短针散流式集中接地装置,35kV线路型头部分裂均压针式避雷防雷针通过10圆钢接地引下线与3层短针散流式集中接地装置连接。本方案的最大特点是利用线路型头部分裂均压式避雷针屏蔽杆塔顶部,防止杆塔遭受雷击。线路型头部分裂均压式避雷针具有重量轻体积小,施工简便,对杆塔的接地电阻值要求不高,防雷效果好,可以在雷暴活动频繁、强烈与超强日晒、暴雨、严重覆冰、污秽等等各种恶劣的环境下安全运行,免维护,经久耐用等显著特点。

4 结束语

其实线路防雷技术已不是什么新的技术了,可以采取的手段不外是:降低杆塔接地电阻,提高线路绝缘水平,架设避雷线,绝缘子防污秽,砍树清理通道,使用线路避雷器,防风、防覆冰、防盗、防倒杆,架设耦合地线及试用防雷新技术等。但关键的还是认真二字:这些工作是否真有人去作、作到位没有。从各地区开展防雷工作的情况中可以看出这样一个规律:雷电虽然是难以避免的自然灾害,但通过大量过细的防雷工作,是可以减少和控制雷击跳闸率的。