山区输电线路的防雷电绕击措施

山区输电线路的防雷电绕击措施

李杨攀

（国网四川省电力公司攀枝花供电公司四川攀枝花617000）

摘要：本文主要结合山区输电线路的防雷电绕击工作进行分析，明确了山区输电线路的防雷电绕击的具体方法和措施，从其工作的性质和工作的要求出发，提出了具体的方法，供参考。

关键词：山区；输电线路；防雷电；绕击

前言

在未来的山区输电线路的施工过程中，对防雷电提出了更高的要求，所以，我们要对山区输电线路的防雷电绕击的措施进行探讨，目的及时提高输电线路的安全性和稳定性。

1、输电线路的防雷电绕击必要性和问题

1.1雷击活动复杂、随机性大

由于雷击活动的复杂性和随机性，加上雷击预报以及测量技术方面存在着一定的局限性，难以对每次遭受雷击时的参数进行准确的测量，这对准确判断输电线路的防雷建设类型带来了较大的困难。

1.2输电线路防雷设计水平亟待提高

各个不同级别和地区的设计单位设计水平差距明显，而且各个地区的设计人员没有根据当地雷击活动的程度对设计标准进行灵活的利用与了解。

1.3接触点焊接质量较差

由于多种原因导致输电线路施工过程中对水平接地体的一些接头存在焊接缺陷，焊接缺陷直接影响了施工的质量，从而引发了各类故障，导致跳闸故障经常发生。

2、研究实例

在此主要将220kV的高压输电线路作为研究对象，在尚未发生雷击事故前期，透过检验认证输电线路运行十分正常，尚未发生任何不良事故现象。

2.1雷击故障发生过程

大约是在2016年5月10日23时15分30秒，研究的220kV高压输电线路中的B相突然跳闸，重合闸成功。而其所属电站存在两类动作痕迹，主一保护测距距离该站有15千米左右，而主二保护测站距离电站为17千米，至于电站行波测距则距该类电站40千米。雷电定位系统清晰地定位到跳闸时刻并且证明周边存在落雷迹象。

2.2雷击故障处理状况

在获悉因雷击而引发跳闸故障的信息时，输电所在第一时间内到达现场进行完成信息校验分析任务，主要是联合当时现场天气状况和雷电电位系数等进行细致对比认证，确定日后重点巡视的区位段，并且在第二日大范围地布置拓展故障特训活动。经过检查后发现，1塔B相存在极为显著的雷击闪络痕迹，至于故障滋生的表象包括B相相序牌安装孔融化并散落在地面，相序牌存在显著的放电迹象，这类现象同样在B相其余绝缘子外沿、横担操作板、距离绝缘子串大约1.5米的导线、塔地线放电间隙、光缆短接线上得到认证，相互对比之下，塔1地线放电间隙的放电痕迹较为轻微。而现实中，1塔距离电站大约16.5千米，和行波测距为16.3千米，证明该类结果和上述阐述的塔位基本上一致，所以可以将1塔视为本次跳闸事故的主要故障滋生点。

2.3引发该类故障的具体原因

经过检查认证，上述强调的1塔前后通道都是安全的，故障发生其间，现场正经历雷雨天气。当时该塔反击耐雷水平维持在150kA上下，绕击耐雷水平为22kA，而经过雷电定位信息系统显示，证明跳闸环节中落雷电流为38kA，绕击耐雷水平同样稳定在22kA。另外，跳闸事件滋生时，塔位侧部为山凹，跳闸相为单相并在半山腰之上，其中1塔B相部分绝缘子外沿、横担操作板、距离绝缘子串侧1.5米的导线上，以及地线放电间隙和光缆短接线处存在严重放电迹象。经过综合校验认证发现，此次故障主要是由雷电绕级1塔B相导线引发的。

3、山区输电线路防雷措施

3.1架设耦合地线

为了打造良好的电能输送空间，电网公司通过增大避雷线、导线间耦合系数的形式减少绝缘子两端电压反击，以此来达到防雷目的。同时，在耦合地线架设过程中为了保障输电线路运行环境的安全性，亦应注重在对输电线路进行操控过程中增大雷击塔顶分流作用，并降低绝缘子承受压力，由此提升整体输电线路防雷效果。但由于耦合地线的架设对杆塔强度提出了更高的要求，为此，相关技术人员在实际工作开展过程中应注重对杆塔强度进行验算，同时获取导线与地面的距离，以此来提升整体线路耐雷水平。

3.2安装线路金属氧化物避雷器

第一在山区输电线路操控过程中应注重将线路避雷器并联安装至绝缘子串，最终由此保障在雷电绕击故障现象发生时避雷器可及时利用电阻片非线性伏安特性，对雷电绕击现象所诱发的闪络问题进行限制，由此来保障输电线路运行空间的安全性，达到最佳的线路运输状态。

第二金属氧化避雷器的安装有助于降低接地电阻难度，并缓解雷电活动强烈线路运行问题，为此，相关技术人员在对电力系统进行操控过程中亦应注重在雷电流发泄后，及时截断避雷器工频续流，由此降低雷击跳闸率，达到安全、稳定的系统运行状态。

第三加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分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，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。

第四规程上雷击跳闸率和绕击率计算公式显得比较笼统，对于地处恶劣山区的线路实际上没有太多的参考意义。地形的变化是形成绕击区的主要原因，对于位于大斜坡上的杆塔，不能只用满足规定的保护角来确定防雷方式，还应把杆塔保护角与临界保护角相比较，来判定杆塔是否存在绕击区，这样更有利于线路防绕击性能的分析。

第五以往输电线路防雷主要采用降低塔体接地电阻的方法，在平原地带相对较容易，对于山区杆塔，则往往在4个塔脚部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻剂，以增加地线与土壤的接触面积降低电阻率，在工频状态下接地电阻会有所下降。但遭受雷击时，因接地线过长会有较大的附加电感值，雷电过电压的暂态分量L.di/dt会加在塔体电位上，使塔顶电位大大提高，更容易造成塔体与绝缘子串的闪络，反而使线路的耐雷水平下降。而线路避雷器具有钳电位作用，对接地电阻要求不太严格，对山区线路防雷比较容易实现。

结束语

综上所述，只有做好了山区输电线路的防雷电绕击的控制和预防措施，才能够进一步提高山区输电线路的防雷电绕击的控制效果，避免输电线路出现各种安全隐患。

参考文献：

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