高壓送電線路雷擊閃絡跳閘原因分析
高壓送電線路雷擊閃絡跳閘原因分析
摘要：通過分析高壓送電線路雷擊閃絡跳閘產生的原因，在進行送電線路設計時，針對雷擊情況，提出一些合理的防雷方式，以提高送電線路耐雷水平。
關鍵詞：送電線路;雷擊跳閘;設計應用
0 引言
隨著國民經濟的發展與電力需求的不斷增長，電力生產的**問題也越來越突出。對于送電線路來講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的重要因素。由于大氣雷電活動的隨機性和復雜性，目前**上對輸電線路雷害的認識研究還有諸多未知的成分。進行高壓送電線路設計時要**考慮，綜合分析每一條線路的具體情況，通過**、經濟、質量比較，選取有針對性的防雷設計技術措施，以達到提高供電可靠性的目的。
1 設計的原則
線路防雷保護首先在于抓好基礎工作，目前國內外在雷電防護手段上并沒有出現根本的變化，很大程度上要依賴傳統的技術措施，只要運用得好，仍然是可以信賴的。對已投運的線路，應結合地區的地貌、地形、地質以及土壤狀況與接地電阻的合理水平給出正確的評價，找出可能存在薄弱環節或缺陷，因地制宜地采取措施。
2 雷擊跳閘分析
高壓送電線路遭受雷擊的事故主要與四個因素有關：線路絕緣子的50%放電電壓;有無架空地線;雷電流強度;桿塔的接地電阻。高壓送電線路各種防雷措施都有其針對性，因此，在進行高壓送電線路設計時，我們選擇防雷方式首先要明確高壓送電線路遭雷擊跳閘原因。
2.1 高壓送電線路繞擊成因分析
根據高壓送電線路的運行經驗、現場實測和模擬試驗均證明，雷電繞擊率與避雷線對邊導線的保護角、桿塔高度以及高壓送電線路經過的地形、地貌和地質條件有關。對山區的桿塔，我們的計算公式是：
山區高壓送電線路的繞擊率約為平地高壓送電線路的3倍。山區設計送電線路時不可避免會出現大跨越、大高差檔距，這是線路耐雷水平的薄弱環節;一些地區雷電活動相對強烈，使某一區段的線路較其它線路更容易遭受雷擊。
2.2 高壓送電線路反擊成因分析
雷擊桿、塔頂部或避雷線時，雷電電流流過塔體和接地體，使桿塔電位升高，同時在相導線上產生感應過電壓。如果升高塔體電位和相導線感應過電壓合成的電位差超過高壓送電線路絕緣閃絡電壓值，即Uj >U50%時，導線與桿塔之間就會發生閃絡，這種閃絡就是反擊閃絡。 序號 對照項目 反擊 繞擊 1 雷電流測量 電流較大(結合電流路徑) 電流較小(結合電流路徑) 2 接地電阻 大 小 3 閃絡基數及相數 一基多相或多基多相 單基單相或相臨兩基同相 4 塔身高度 較高 較低 5 地形特點 一般，不易繞擊 山坡及山頂易繞擊處 6 閃絡相別 耐雷水平低相(如下相) 易繞擊的相(如上相)
由以上公式可以看出，降低桿塔接地電阻Rch、提高耦合系數k、減小分流系數β、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。在實際設計中，我們著重考慮降低桿塔接地電阻Rch和提高耦合系數k的方法作為提高線路耐雷水平的主要手段。
3 高壓送電線路設計防雷措施
清楚了送電線路雷擊跳閘的發生原因，對照下面表1內容，我們就可以有針對性的對設計中送電線路經過的不同地段，不同地理位置的桿塔采取相應的防雷措施。
?、?/span> 加強高壓送電線路的絕緣水平。高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正比，加強零值絕緣子的檢測，保證高壓送電線路有足夠的絕緣強度是提高線路耐雷水平的重要因素。我們在設計高壓線路時充分比較各種絕緣子的性能，分析其特性，認為玻璃絕緣子有較好的耐電弧和不易老化的優點，并且絕緣子本身具有自潔性能良好和零值自爆的特點。特別是玻璃是熔融體，質地均勻，**后的新表面仍是光滑的玻璃體，仍具有足夠的絕緣性能，所以設計中我們多考慮采用玻璃絕緣子。
?、?/span> 降低桿塔的接地電阻。高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反比，根據各基桿塔的土壤電阻率的情況，盡可能地降低桿塔的接地電阻，這是提高高壓送電線路耐雷水平的基礎，是*經濟、有效的手段。對于土壤電阻率較高的疑難地區的線路，則應跳出原有設計參數的框框，特別是要強化降阻手段的應用，如增加埋設深度，延長接地極的使用，就近增加垂直接地極的運用
⑶ 根據規程規定：在雷電活動強烈的地區和經常發生雷擊故障的桿塔和地段，可以增設耦合地線。由于耦合地線可以使避雷線和導線之間的耦合系數增大，并使流經桿塔的雷電流向兩側分流，從而提高高壓送電線路的耐雷水平。
?、?/span> 適當運用高壓送電線路避雷器。由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器的動作電壓時，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發生閃絡。根據實際運行經驗，在雷擊跳閘較頻繁的高壓送電線路上選擇性安裝避雷器可達到很好的避雷效果。目前在國內范圍已使用一定數量的高壓送電線路避雷器，運行反映較好，但由于裝設避雷器投資較大，設計中我們只能根據特殊情況少量使用。
4 其它方面
作為設計部門，我們在進行送電線路設計時還應注意以下幾點：
(1) 在選擇高壓送電線路路徑時，應盡量避開雷電多發區或對防雷不利的地方;對于易受雷擊的桿塔接地，要盡量降低接地電阻。
(2) 在選擇避雷方式時也要充分考慮本地區的防雷經驗及特點，選用合適的避雷方法;
(3) 對于雷擊多發區也應當減少大檔距段的設計和在規程允許的范圍內降低塔高。
(4) 加強高壓送電線路的驗收。對于新投產的高壓送電線路，做好高壓送電線路的驗收工作，抽查接地體的埋深是否符合規程的要求，射線長度是否達到設計的長度，接地體與接地引下線是否有可靠的電氣連接，這些都是保證桿塔可靠防雷基礎。
(5) 對已投運的線路，生產單位要加大對老舊線路的投資和改造力度，對運行中發現問題較多的線路、雷擊頻發區段，要集中人力、資金，盡快進行改造。
5 結束語
在總結了送電線路防雷工作存在的問題和如何運用好常規防雷技術措施的基礎上，我們認為雷電活動是小概率事件，隨機性強，要做好送電線路的防雷工作，就必須抓住其關鍵點。綜上所述，為防止和減少雷害故障，設計中我們要**考慮高壓送電線路經過地區雷電活動強弱程度、地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況，還要結合原有高壓送電線路運行經驗以及系統運行方式等，通過比較選取合理的防雷設計，提高高壓送電線路的耐雷水平。雷電活動是一個復雜的自然現象，需要電力系統內各個部門的通力合作，才能盡量減少雷害的發生，將雷害帶來的損失降低到*低限度。