浅谈山区输电线路防雷害综合治理魏欣

浅谈山区输电线路防雷害综合治理魏欣

魏欣

（国网河南栾川县供电公司河南栾川471500）

摘要：针对栾川输电线路雷害现状，国网河南栾川供电公司采取降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器、波阻型线路接闪器等多种防雷措施，对输电线路进行防雷害综合治理，效果显著。

关键字:山区；线路；防雷；综合；治理

1输电线路的雷害原因分析

架空输电线路它暴露在自然之中，所经之处大都为旷野或丘陵、高山，且线路距离较长，杆塔高度高，因此遭受雷击的概率大。

雷击过电压分反击雷过电压和绕击雷过电压。反击雷过电压是雷击杆顶或避雷线出现的雷过电压，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。如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过输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，这种闪络就会造成反击闪络跳闸。雷电反击率与杆塔接地电阻、线路绝缘子绝缘程度有很大关系，一般发生在绝缘弱相，无固定闪络相别。绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线而出现的雷过电压，雷电流波沿导线两侧传播，在绝缘子串两端形成过电压导致闪络，主要与雷电流幅值，线路防雷保护方式，杆塔高度，特殊地形及输电线路保护角有关，主要发生在两边相，同塔双回路主要发生在下相。

2结合栾川输电线路现状，查找线路容易受雷害的根源及雷害特点

2.1栾川山多，输电线路大都架设在山上，山上土壤多石、砂，土壤电阻率较高。

2.2位于峡谷谷口或半山腰的杆塔或线路段.在季风的影响下雷云经常从固定的方向穿越线路或杆塔流动，容易遭受雷击。

2.3由于杆塔处电场畸变,杆塔要比档距中央更易发生绕击。

2.4大转角杆塔外侧相绝缘子串易遭受绕击，双回路线路的鼓型杆塔的中相容易遭受雷击。

2.5栾川山区的送电线路大档距、坡度大杆塔更容易遭受绕击，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。

2.6过去在输电线路接地装置施工验改把关不严，运行维护重视不够，经过对栾川境内所有输电线路杆塔接地电阻进行摇测，发现杆塔接地电阻不合格率较高。

总之，输电线路雷击率与山区气象条件，地质条件、地形地貌、高杆塔、大跨越、山区地形有关。

3针对山区输电线路易受雷害现状，采取多种措施进行防雷害综合治理

3.1降低杆塔接地电阻

降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平最有效的方法之一。接地装置的接地电阻大小是防止雷击闪络的关键。输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。这是因为接地条件不好造成接地电阻过大，就会在杆塔引下线处产生很高的反击电压，它的数值等于雷电流乘以接地电阻值。因此，降低杆塔接地装置的工频接地电阻，是提高线路耐雷水平、防止雷电波反击的有效措施。

3.2波阻型线路接闪器的安装

线路接闪器是根据电磁波传输的特性，通过削减雷电峰值，抑制塔顶电位的瞬间升高，从而减轻雷电流对绝缘保护的冲击，有效的降低反击概率；减少保护角，有效降低饶击概率。国网河南栾川县供电公司根据雷电活动情况以及杆塔所处地形、山形、地势，结合杆塔间档距、海拨高度等情况，合理确定待安装杆塔。近年来对受雷害较集中输电线路如110KV潭湖线、栾君线加装线路接闪器共200支。

3.3安装带串联间隔的线路避雷器。

带串联间隙型线路避雷器同时可防反击雷和绕击雷，线路避雷器是目前输电线路上有效的防雷措施，大大提高了承受电网电压有能力，又具有更好的保护水平，将其应用于雷电活动强烈或土壤电阻率高、降低接地电阻有困难的线路区段，具体适合于雷区等级处于C2级以上的山区线路，宜在大档距（600m以上）杆塔、耐张转角塔及其前后直线塔安装线路避雷器；重要线路雷区等级处于C1级以上且坡度25°以上的杆塔、一般线路雷区等级处于C2级以上且坡度30°以上的杆塔，其外边坡侧边相宜安装线路避雷器；雷区等级处于C1级以上的山区重要线路、雷区等级处于C2级以上的山区一般线路，若杆塔接地电阻在20Ω到100Ω之间且改善接地电阻困难也不经济的杆塔宜安装线路避雷器。国网河南栾川县供电公司在重点防雷线路上，对雷电活动强烈或土壤电阻率高、降低接地电阻有困难的线路区段安装了30多组带串联间隙型线路避雷器。

3.4杆塔的设计应尽量减小避雷线对导线的保护角

我国现行“规程”规定，220Kv及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线，110Kv线路一般也应全线架设避雷线，35kv线路只在变电站进出线2.5Km线线架设避雷线，增加对导线的屏蔽效果，减少绕击率。山区输电线路110Kv线路A－B2雷区分布单回路避雷线对导线的保护角小于等于100，双（多）回路避雷线对导线的保护角小于等于00。对于C1－D2雷区对应电压等级和杆塔形式可在上述基础上，进一步减少避雷线保护角。对我国特高压输电线路，建议采用全线“负保护角”以减少绕击率，从而达到降低雷击跳闸率的目的。杆塔上两根避雷线的距离，不应超过导线与避雷线间垂直距离的5倍。在防雷设计时，还应考虑线路靠山坡侧对防雷保护角的影响，防止雷电绕击。

4山区输电线路防雷害治理注意事项

4.1从源头上重视防雷工作

如设计山区输电线路时，采用差异化防雷设计，提高线路防雷害设计标准（如使用大口径绝缘子，使用避雷线保护角小的杆塔、采用更高一级杆塔接地型式、增加绝缘子片数等方面），从源头上提升线路耐雷水平。如减少避雷线保护角、加装耦合地线等防雷措施在输电线路建成后难以实施。

4.2采取综合防雷措施进行防雷

在线路防雷实践中，我们要加强雷电数据收集，结合历史故障点资料分析；全面考虑输电线路所在地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低、系统运行方式、工程造价等情况，对输电线路状况综合分析。降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平最有效的措施之一，它是其它防雷措施是否取得成功的前提；可控放电避雷针、线路避雷器应选择多雷区且易受雷击的杆塔安装；安装耦合地线选择在山区大跨越档和土壤电阻率较高，降低杆塔接地电阻有困难的地区。

4.3以系统的观点开展防雷活动

雷电活动是一个复杂的自然现象，而大气雷电活动的随机性和复杂性，需要电力系统内各个部门的通力合作，加强雷电监测，分析雷电活动规律，才能尽量减少雷害的发生，才能将雷害带来的损失降低到最低限度。要把综合防雷贯穿于规划设计、设备选型、采购招标、检查验收、新技术、新产品推广应用的各个阶段，模向从设计、施工、运维部门通力合作。

4.4以杆塔为中心开展防雷

加强以杆塔为中心的防雷措施进行防雷。加装接闪器、线路避雷器和接地网的改造都是基于杆塔为中心开展的防雷措施，由于输电线路的耐反击水平远高于耐绕击水平，采用合理的防雷产品，把将导致绕击跳闸的大部分杆塔附近的绕击雷转化为反击雷，从而降低线路的绕击率。

结束语

经过近几年的防雷综合治理工作，国网河南栾川县供电公司输电线路防雷害工作取得明显成效。这表明，以采取降低杆塔接地电阻、安装线路避雷器、波阻型线路接闪器、更换新型复合绝缘子等多种防雷措施，对输电线路进行防雷害综合治理效果显著，有效地降低输电线路的雷击跳闸率。

参考文献:

[1]严璋，朱德恒.高电压绝缘技术（第二版）[S].北京电力出版社，2007.

[2]崔征,北京地区输电线路差异化防雷技术应用研究[D].北京:华北电力大学，2013.

作者简介：魏欣，男，工程师，现从事输电线路运行维护工作。