摘要：輸電線路防雷是電力系統(tǒng)防雷工作的重要方面，常用的防雷改進措施有：架設(shè)避雷線、安裝避雷針、加強線路絕緣、采用差絕緣方式、裝設(shè)藕合地線等。解決線路的雷害問題，要從實際出發(fā)因地制宜，綜合治理。
　　關(guān)鍵詞：接地電阻、差絕緣、耦合地線、避雷線、消雷器
　　1、前言
　　眾所周知，雷害是人類的一個重要的自然災(zāi)害，每年每天在世界各地都有著打雷帶來的問題。如2004年7月20日17點30分到21日9點30分，德陽市境內(nèi)遭受了一次強雷暴襲擊。在這次雷暴過程中，德陽市電力局的進口高壓開關(guān)遭雷擊損壞，經(jīng)濟損失達40萬元，并造成部分地區(qū)停電；華西證券廣漢營業(yè)部證券交易系統(tǒng)被雷擊，幾近癱瘓，直接經(jīng)濟損失達10萬元；此外，廣漢市禽苗市場的電子顯示系統(tǒng)遭雷擊損壞，廣漢市采鉆設(shè)備廠宿舍屋頂遭受雷擊造成12塊琉璃瓦從屋頂落下，幸無人員傷亡。經(jīng)查實，此起事故原因是無任何防直擊雷和防感應(yīng)雷設(shè)施，低壓線路也無防雷設(shè)施。
　　由此可見，要求變電所的防雷措施必須可靠。輸電線路是電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)的重要組成部分。由于它暴露在自然之中，故極易受到外界的影響和損害，其中最主要的一個方面是雷擊。輸電線路所經(jīng)之處大都為曠野或丘陵、高山，輸電線路長，遭遇雷擊的機率較大。
　　3、防范雷害措施
　　3.1安裝避雷針:安裝避雷針也是輸電線路常用的一種防雷措施。但是在實際應(yīng)用卻存在以下問題：①由于避雷針而導(dǎo)致雷擊概率增大；②保護范圍小。國內(nèi)外不少防雷專家，對避雷針能向被保護物有多大的保護距離做了系統(tǒng)的研究得出的結(jié)論是：“對一根垂直避雷針無法獲得十分肯定的保護區(qū)域”。英國的BS6551法規(guī)曾指出：“經(jīng)驗顯示不能依賴避雷針提供任何保護區(qū)內(nèi)的完整保護”。而德國防雷法規(guī)則有意識地不引入避雷針保護范圍的概念。從避雷針因側(cè)擊雷、繞擊雷，造成事故的實例來分析，其保護范圍是不十分肯定的。
　　由于避雷針的引雷作用，所以雷擊次數(shù)就會提高，當雷電被吸引到針上，在強大的雷電流沿針而流入大地過程中，雷電流周圍形成的磁場會產(chǎn)生截應(yīng)過電壓，它與雷電流的大小及變化速度成正比，與雷擊的距離成反比。而被保護物的自然屏蔽裝置對電磁感應(yīng)或電磁干擾的屏蔽作用，不能達到有效屏蔽，使被保護區(qū)內(nèi)的弱電設(shè)備因感應(yīng)過電壓而損壞。
　　同時，為了提高避雷線對導(dǎo)線的屏蔽效果，減小繞擊率，避雷線對邊導(dǎo)線的保護角應(yīng)做得小一些，一般采用20°～30°。220kV及330kV雙避雷線線路應(yīng)做到20°左右，500kV及以上的超高壓、特高壓線路都架設(shè)雙避雷線，保護角在15°左右。
　　3.2架設(shè)避雷線:架設(shè)避雷線是輸電線路防雷保護的最基本和最有效的措施。避雷線的主要作用是防止雷直擊導(dǎo)線，同時還具有以下作用：①對導(dǎo)線的屏蔽作用還可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓;②分流作用，以減小流經(jīng)桿塔的雷電流，從而降低塔頂電位；③通過對導(dǎo)線的耦合作用可以減小線路絕緣子的電壓。通常來說，線路電壓愈高，采用避雷線的效果愈好，而且避雷線在線路造價中所占的比重也愈低。
　　3.3采用差絕緣方式
　　此措施適宜于中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，并且導(dǎo)線為三角形排列的情況。所謂差絕緣，是指同一基桿塔上三相絕緣有差異，下面兩相較之最上面一相各增加一片絕緣子，當雷擊桿塔或上導(dǎo)線時，由于上導(dǎo)線絕緣相對較“弱”而先擊穿，雷電流經(jīng)桿塔人地，避免了兩相閃絡(luò)。湖南郴州電業(yè)局和包頭供電局在雷害嚴重的一些35kV線路上應(yīng)用了這一方法，收到了事故率明顯下降的效果。據(jù)計算，采用差絕緣后，線路的耐雷水平可提高24%。
　　3.4采用不平衡絕緣方式
　　在現(xiàn)代高壓及超高壓線路上，同桿架設(shè)的雙回路線路日益增多，對此類線路在采用通常的防雷措施尚不能滿足要求時，可考慮采用不平衡絕緣方式來降低雙回路雷擊同時跳閘率，以保障線路的連續(xù)供電。不平衡絕緣的原則是使雙回路的絕緣子串片數(shù)有差異，這樣，雷擊時絕緣子串片數(shù)少的回路先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當于地線，增加了對另一回路導(dǎo)線的耦合作用，提高了線路的耐雷水平使之不發(fā)生閃絡(luò)，保障了另一回路的連續(xù)供電。
　　3.5加強線路絕緣
　　由于輸電線路個別地段需采用大跨越高桿塔(如：跨河桿塔)，這就增加了桿塔落雷的機會。高塔落雷時塔頂電位高，感應(yīng)過電壓大，而且受繞擊的概率也較大。為降低線路跳閘率，可在高桿塔上增加絕緣子串片數(shù)，加大大跨越檔導(dǎo)線與地線之間的距離，以加強線路絕緣。在35kV及以下的線路可采用瓷橫擔等沖擊閃絡(luò)電壓較高的絕緣子來降低雷擊跳閘率。
　　3.6預(yù)放電棒與負角保護針
　　預(yù)放電棒的作用機理是減小導(dǎo)、地線間距，增大藕合系數(shù)，降低桿塔分流系數(shù)，加大導(dǎo)線、絕緣子串對地電容，改善電壓分布；負角保護針可看成裝在線路邊導(dǎo)線外側(cè)的避雷針,其目的是改善屏蔽，減小臨界擊距。預(yù)放電棒與負角保護針常一起裝設(shè)，這一方法曾在廣東、貴州等地采用，有一定的效果。制作、安裝和運行維護方便，以及經(jīng)濟花費不多是其特點。
　　3.7藕合地埋線
　　藕合地埋線可起兩個作用，一是降低接地電阻，《電力工程高壓送電線路設(shè)計手冊》指出:連續(xù)伸長接地線是沿線路在地中埋設(shè)1—2根接地線，并可與下一基塔的桿塔接地裝置相連，此時對工頻接地電阻值不作要隸_國內(nèi)外的運行經(jīng)驗證明，它是降低高土壤電阻率地區(qū)桿塔接地電阻的有效措施之一。二是起一部分地線的作用，既有避雷線的分流作用，又有避雷線的藕合作用。據(jù)有的單位的運行經(jīng)驗，在一個20基桿塔的易擊段埋設(shè)藕合地埋線后，10年中只發(fā)生一次雷擊故障，有文獻介紹可降低跳閘率40%，顯著提高線路耐雷水平。
　　3.8裝設(shè)消雷器
　　消雷器是一種新型的直擊雷防護裝置，在國內(nèi)已有十余年的應(yīng)用歷史，目前輸電線路上裝設(shè)的消雷器已有上千套，運行情況良好。雖然對消雷器的機理和理論還存在懷疑和爭論，但它確實能消除或減少雷擊的事實已被越來越多的人承認與接受。消雷器對接地電阻的要求不嚴，其保護范圍也遠比避雷針大。在實際裝設(shè)時，應(yīng)認真解決好有關(guān)的各個環(huán)節(jié)中的問題。
　　3.9采用中性點非有效接地方式
　　在我國35kV及以下電力系統(tǒng)中采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式。這樣可使由雷擊引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動消除，不致引起相間短路和跳閘。而在二相或三相落雷時，由于先對地閃絡(luò)的一相相當于一條避雷線，增加了分流和對未閃絡(luò)相的耦合作用，使未閃絡(luò)相絕緣上的電壓下降，從而提高了線路的耐雷水平。
　　3.10可控放電避雷針
　　在雷云層形成時，雷云層底面部會產(chǎn)生大量的負電荷，雷云層負電荷的強度一般在7～15kA，雷云層的負電荷與大地間的正電荷形成一個強大的磁場，大地正電荷通過可控放電避雷針尖端泄放，與大氣層CB云的負電荷保持平衡，可控放電避雷針不斷吸收并貯存能量，能量貯存到一定程度時通過尖端向大氣層泄放正電荷與CB云中負電荷中和，提前減弱CB云層中負電荷的強度。從而降低繞擊率，減小放電電流，大大降低了感應(yīng)過電壓，以達到避免與減小雷擊強度，保護建筑的目的。
　　3.11防繞擊側(cè)針
　　防繞擊避雷針是一種結(jié)構(gòu)獨特的專利產(chǎn)品，適用在架空電力線路地線上安裝，可防止雷電繞擊導(dǎo)線而引起的閃絡(luò)事故。其結(jié)構(gòu)新穎獨特，安裝方便，自身攜帶防振錘，可同時具有消振性能，對輸電線路安全運行具有很大益處。
　　4、結(jié)語
　　總之，影響輸電線路雷擊跳閘率的因素很多，有一定的復(fù)雜性，解決線路的雷害問題，要從實際出發(fā)，因地制宜，綜合治理。最重要的是要說明任何防雷措施的應(yīng)用效果是建立在良好的接地電阻值的基礎(chǔ)上的。

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