送电线路防雷方法.docx

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送电线路防雷方法

送电线路防雷方法

【摘要】文章通过度析高压送电线路雷击闪络跳闸产生的缘故，在进行线路防雷工作时，提出一些合理的防雷方式，以提高送电线路耐雷水平。

【关键词】送电线路；雷击跳闸；防雷方法

　　一、概述

　　随着国民经济的进展与电力需求的不断增加，电力生产的平安问题也愈来愈突出。

关于送电线路来讲，雷击跳闸一直是阻碍高压送电线路供电靠得住性的重要因素。

由于大气雷电活动的随机性和复杂性，目前世界上对输电线路雷害的熟悉研究还有诸多未知的成份。

架空输电线路和雷击跳闸一直是困扰平安供电的一个难题，雷害事故几乎占线路全数跳闸事故1/3或更多。

因此，寻求更有效的线路防雷爱惜方法，一直是电力工作者关注的课题。

　　河池电网处于桂西北山区地形剧变、峰高谷深，山峦起伏，线路雷击跳闸是整个电网跳闸的重要缘故，常常占到跳闸总数的80%～90%。

且由于线路大多处于高山大岭，降低雷击跳部率关于日常线路设备的运行保护人员来讲将大大降低劳动强度，且效益是不单单是金钱能够衡量的。

　　目前输电线路本身的防雷方法要紧依托架设在杆塔顶端的架空地线，其运行保护工作中主若是对杆塔接地电阻的检测及改造。

由于其防雷方法的单一性，无法达到防雷要求。

而推行的安装耦合地线、增强线路绝缘水平的防雷方法，受到必然的条件限制而无法取得有效实施，如通常采纳增加绝缘子片数或改换为大爬距的合成绝缘子的方式来提高线路绝缘，对避免雷击塔顶还击过电压成效较好，但关于避免绕击那么成效较差，且增加绝缘子片数受杆塔头部绝缘间隙及导线对地平安距离的限制，因此线路绝缘的增强也是有限的。

而安装耦合地线那么一样适用于丘陵或山区跨越档，能够对导线起到有效的屏蔽爱惜作用，用等击距原理也确实是降低了导线的暴露弧段。

但其受杆塔强度、对地平安距离、交叉跨越及线路下方的交通运输等因素的阻碍，因此架设耦合地线关于旧线路不易实施。

因此研究不受条件限制的线路防雷方法就显得十分重要，将安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻、进行综合分析运用，从它们对避免雷击形式的针对性动身，真正做到切实可行而又能收到实际成效。

二、雷击线路跳闸缘故

　　高压送电线路蒙受雷击的事故要紧与四个因素有关：

线路绝缘子的50%放电电压；有无架空地线；雷电流强度；杆塔的接地电阻。

高压送电线路各类防雷方法都有其针对性，因此，在进行高压送电线路设计时，咱们选择防雷方式第一要明确高压送电线路遭雷击跳闸缘故。

　　1．高压送电线路绕击成因分析。

依照高压送电线路的运行体会、现场实测和模拟实验均证明，雷电绕击率与避雷线对边导线的爱惜角、杆塔高度和高压送电线路通过的地形、地貌和地质条件有关。

对山区的杆塔，计算公式是：

　　山区高压送电线路的绕击率约为平地高压送电线路的3倍。

山区设计送电线路时不可幸免会显现大跨越、大高差档距，这是线路耐雷水平的薄弱环节；一些地域雷电活动相对强烈，使某一区段的线路较其它线路更易蒙受雷击。

　　2．高压送电线路还击成因分析。

雷击杆、塔顶部或避雷线时，雷电电流流过塔体和接地体，使杆塔电位升高，同时在相导线上产生感应过电压。

若是升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超太高压送电线路绝缘闪络电压值，即Uj＞U50%时，导线与杆塔之间就会发生闪络，这种闪络确实是还击闪络。

　　由以上公式能够看出，降低杆塔接地电阻Rch、提高耦合系数k、减小分流系数β、增强高压送电线路绝缘都能够提高高压送电线路的耐雷水平。

在实际实施中，咱们着重考虑降低杆塔接地电阻Rch和提高耦合系数k的方式作为提高线路耐雷水平的要紧手腕。

三、高压送电线路防雷方法

清楚了送电线路雷击跳闸的发生缘故，咱们就能够够有针对性的对送电线路所通过的不同地段，不同地理位置的杆塔采取相应的防雷方法。

目前线路防雷要紧有以下几种方法：

1．增强高压送电线路的绝缘水平。

高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，增强零值绝缘子的检测，保证高压送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。

　　2．降低杆塔的接地电阻。

高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比，依照各基杆塔的土壤电阻率的情形，尽可能地降低杆塔的接地电阻，这是提高高压送电线路耐雷水平的基础，是最经济、有效的手腕。

3．依照规程规定：

在雷电活动强烈的地域和常常发生雷击故障的杆塔和地段，能够增设耦合地线。

由于耦合地线能够使避雷线和导线之间的耦合系数增大，并使流经杆塔的雷电流向双侧分流，从而提高高压送电线路的耐雷水平。

4．适当运用高压送电线路避雷器。

由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时，避雷器就加入分流，保证绝缘子不发生闪络。

依如实际运行体会，在雷击跳闸较频繁的高压送电线路上选择性安装避雷器可达到专门好的避雷成效。

目前在全国范围已利用必然数量的高压送电线路避雷器，运行反映较好，但由于装设避雷器投资较大，设计中咱们只能依照特殊情形少量利用。

本文要紧对安装线路避雷器、降低杆塔的接地电阻两

方面进行分析：

　　1．安装线路避雷器。

运用高压送电线路避雷器。

由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时，避雷器就加入分流，保证绝缘子不发生闪络。

咱们在雷击跳闸较频繁的高压送电线路上选择性安装避雷器。

　　线路避雷器一样有两种：

一种是无间隙型；避雷器与导线直接连接，它是电站型避雷器的延续，具有吸收冲击能量靠得住，无放电时延、串联间隙在正常运行电压和操作电压下不动作，避雷器本体完全处于不带电状态，排除电气老化问题；串联间隙的下电极与上电极（线路导线）呈垂直布置，放电特性稳固且分散性小等优势；另一种是带串联间隙型，避雷器与导线通过空气间隙来连接，只有在雷电流作历时才经受工频电压的作用，具有靠得住性高、运行寿命长等优势。

一样经常使用的是带串联间隙型，由于其间隙的隔离作用，避雷器本体部份（装有电阻片的部份）大体上不承担系统运行电压，没必要考虑长期运行电压下的老化问题，且本体部份的故障可不能对线路的正常运行造成隐患。

　　线路避雷器防雷的大体原理：

雷击杆塔时，一部份雷电流通过避雷线流到相临杆塔，另一部份雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，一样用冲击接地电阻来表征。

　　雷击杆塔时塔顶电位迅速提高，其电位值为

 Ut=iRd+dt

（1）

式中，　i——雷电流；

　　　　Rd——冲击接地电阻；

　　　　dt——暂态分量。

　　当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。

即Ut-U1＞U50，若是考虑线路工频电压幅值Um的阻碍，那么为Ut-U1+Um＞U50。

因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。

一样来讲，线路的50%放电电压是必然的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关，不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采纳降低塔体的接地电阻，在山区，降低接地电阻是超级困难的，这也是什么缘故输电线路屡遭雷击的缘故。

　　加装线路避雷器以后，当输电线路蒙受雷击时，雷电流的分流将发生转变，一部份雷电流从避雷线传入相临杆塔，一部份经塔体入地，当雷电流超过必然值后，避雷器动作加入分流。

大部份的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。

雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将别离在导线和避雷线上产生耦合分量。

因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子可不能发生闪络，因此，线路避雷器具有专门好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。

但由于其费用较高，故综合考虑后未进行行推行运用。

　　2．降低杆塔的接地电阻。

杆塔接地电阻增加要紧有以下缘故：

（1）接地体的侵蚀，专门是在山区酸性土壤中，或风化后土壤中，最容易发生电化学侵蚀和吸氧侵蚀，最容易发生侵蚀的部位是接地引下线与水平接地体的连接处，由侵蚀电位差不同引发的电化学侵蚀。

有时会发生因侵蚀断裂而使杆塔“失地”的现象。

还有确实是接地体的埋深不够，或用碎石、砂子回填，土壤中含氧量高，使接地体容易发生吸氧侵蚀，由于侵蚀使接地体与周围土壤之间的接触电阻变大，乃至使接地体在焊接头处断裂，致使杆塔接地电阻变大，或失去接地。

（2）在山坡坡带由于雨水的冲洗使水土流失而使接地体外露失去与大地的接触。

　　（3）在施工时利用化学降阻剂，或性能不稳固的降阻剂，随着时刻的推移降阻剂的降阻成份流失或失效后使接地电阻增大。

　　（4）外力破坏，杆塔接地引下线或接地体被盗或外力破坏。

　　高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比，依照各基杆塔的土壤电阻率的情形，尽可能地降低杆塔的接地电阻，这是提高高压送电线路耐雷水平的基础，是最经济、有效的手腕。

针对河池供电局部份线路接地电阻值长期以来偏大，降低了线路的耐雷水平。

为确保线路平安运行，对不同的杆塔型式咱们采纳φ8的园钢进行了接地网统一设计、统一加工，幸免了高山大岭上进行施工焊接造成工艺质量不合格等的可能，同时也减少了野外工作量，大大降低劳动强度，加速改造速度。

通地改造使杆塔地网的接地电阻值大幅度降低，从而使线路的耐雷水平从理论上取得大大提高。

1．设计接地网改造型式。

方案：

利用绝缘摇表采纳四极法进行土壤电阻率的测试，和采纳智能接地电阻测试仪,直测土壤电阻率。

依照测试的土壤电阻率的结果进行比较再依照设计时所给予的接地装置的型式，确信最终的接地体的敷设方案。

　　有架空地线路的线路杆塔的接地电阻

接地放射线

（1）土壤电阻率在10000欧·米及以上的杆塔：

采纳八根放射线不小于518米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

（2）土壤电阻率在2300~3200欧·米的杆塔：

采纳八根放射线不小于518米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（3）土壤电阻率在1500~2300欧·米的杆塔：

采纳八根放射线不小于358米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

（4）土壤电阻率在1200~1500欧·米的杆塔：

采纳八根放射线不小于238米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

（5）土壤电阻率在750~1200欧·米的杆塔：

采纳八根放射线不小于198米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

（6）土壤电阻率在500~750欧·米的杆塔：

采纳八根放射线不小于138米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

（7）土壤电阻率在250~500欧·米的杆塔：

采纳八根放射线不小于118米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

（8）土壤电阻率在250欧·米及以下的杆塔：

（下转第192页）（上接第194页）采纳八根放射线不小于388米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

2．杆塔接地装置埋深：

在耕地，一样采纳水平敷设的接地装置，接地体埋深不得小于米；在非耕地，接地体埋深不得小于米。

在石山地域，接地体埋深不得小于米。

3．接地电阻值不能知足要求时，可适当延伸接地体射线，直至电阻值知足要求为止，个别山区，如岩石地域，当射线已达8根80米以上者，可再也不延长。

4．接地体的连接：

采纳搭接方式，两接地体搭接长度不得小于圆钢直径的6倍。

　　5．防腐：

焊接部位必需处置干净再做防腐处置。

　　6．为了减少相邻接地体的屏蔽作用，水平接地体之间的接近距离不得小于5米。

三、采取的方法

　　1.对线路中测出的接地电阻不合格的杆塔的接地电阻进行从头测试；并测试土壤电阻率。

　　2.对查出的接地电阻不合格的杆塔接地放射线进行开挖检查，从头对本杆塔的敷设接地线，并进行焊接。

　　3．对检查中发觉已烂断或无接地引下线的杆塔接地装置进行焊接，并对接地电阻从头测试，不符合规定的从头进行敷设。

　　4．对被浇灌在爱惜帽内的接地引下线，采取的方式可为将引下线从爱惜帽内敲出，再从头浇灌爱惜帽或将引下线锯断从头进行焊接。

　　5．对从头敷设的接地电阻不合格的杆塔,再次利用降阻剂进行改造。

四、结语

　在总结了送电线路防雷工作存在的问题和如何运用好常规防雷技术方法的基础上，咱们以为雷电活动是小概率事件，随机性强，要做好送电线路的防雷工作，就必需抓住其关键点。

综上所述，为避免和减少雷害故障，设计中咱们要全面考虑高压送电线路通过地域雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情形，还要结合原有高压送电线路运行体会和系统运行方式等，通过比较选取合理的防雷设计，提高高压送电线路的耐雷水平。

雷电活动是一个复杂的自然现象，需要电力系统内各个部门的通力合作，才能尽可能减少雷害的发生，将雷害带来的损失降低到最低限度。