裴升文，曹建新

（隴南供電公司，甘肅 隴南 742500）

隴南地區(qū)位于甘肅省東南邊陲，毗鄰川陜，境內(nèi)高山峻嶺密布，河谷溝壑縱橫，雨量充沛，溫暖濕潤(rùn)。受微地形、小氣候的影響，山區(qū)雷電活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈，屬于甘肅的“多雷區(qū)”。隴南山區(qū)輸電線路多在巖石地帶走徑，易遭雷擊。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005—2006年，110 kV，220 kV線路共發(fā)生事故跳閘16次，其中雷擊事故跳閘多達(dá)9次，位居所有跳閘原因之首。近年來(lái)，隴南供電公司結(jié)合實(shí)際，進(jìn)行了輸電線路防雷探索，在部分輸電線路上采取了加強(qiáng)線路絕緣、安裝線路型避雷器等措施，使雷擊跳閘率有了一定程度的降低。為了吸取事故教訓(xùn)，總結(jié)防雷經(jīng)驗(yàn)，更加有效地開(kāi)展防雷工作，筆者在分析隴南山區(qū)輸電線路雷擊形式基礎(chǔ)上，從技術(shù)和管理2方面對(duì)防雷措施進(jìn)行了探討。

1 雷擊形式

1.1 感應(yīng)雷

110 kV及以上線路的絕緣水平一般在700 kV以上，而感應(yīng)雷過(guò)電壓的幅值一般不超過(guò)500 kV，因此，感應(yīng)雷過(guò)電壓一般不會(huì)引起110 kV及以上線路閃絡(luò)跳閘。

1.2 反擊雷

隴南山區(qū)多為石山，地表土層淺薄，土壤電阻率高，約70 %～80 %的輸電線路所處地形很差，接地網(wǎng)的布置面積、埋設(shè)深度因此受到了一定的限制，桿塔接地電阻普遍偏大或超標(biāo)。并且，隨著接地網(wǎng)的逐漸銹蝕，桿塔接地電阻也逐漸變大，這對(duì)線路防雷保護(hù)帶來(lái)了不利影響。對(duì)于傳統(tǒng)的降阻措施，如換土、包覆降阻劑、加長(zhǎng)接地帶等，有的難以實(shí)施，有的實(shí)施后收效甚微。由于桿塔接地電阻不滿足設(shè)計(jì)要求，當(dāng)雷擊桿塔頂部或避雷線時(shí)，桿塔頂部電位較高，容易造成反擊。2005-04-21，同塔架設(shè)的110 kV何玉一、二線同時(shí)發(fā)生了1次三基多相雷擊；2005-07-01、 2006-09-01，220 kV早成線(原碧成線)各發(fā)生了1次一基兩相雷擊。這3次雷擊事故有一個(gè)共性特點(diǎn)，即同一次雷擊事故中發(fā)生了多相閃絡(luò)(一基多相或多基多相)。這3次雷擊事故以及2006-08-31在110 kV成徽線上發(fā)生的1次中相雷擊事故，用繞擊的觀點(diǎn)顯然難以解釋，應(yīng)該認(rèn)定為反擊引起的閃絡(luò)事故。

1.3 繞擊雷

隴南山區(qū)輸電線路存在較多的大跨越、大高差檔距。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，溝口大跨越、大高差檔距是線路耐雷水平的薄弱環(huán)節(jié)，處于這些區(qū)段的線路比其他區(qū)段的線路更容易遭受雷擊。從隴南電網(wǎng)雷擊事故案例來(lái)看，發(fā)生雷擊事故的110 kV成長(zhǎng)線186號(hào)塔，同塔架設(shè)的110 kV何玉一、二線021號(hào)塔，110 kV何玉一、二線008號(hào)塔以及110 kV成江二回019號(hào)塔，其周邊地勢(shì)起伏較大，多為顯著的高山大嶺或斜山坡地形，事故點(diǎn)桿塔的其中一側(cè)均為大檔距，并且同一次雷擊事故中均為單基單相閃絡(luò)。究其原因，主要有2個(gè)方面：一是受地面傾角的影響，導(dǎo)線的暴露弧段相對(duì)于平地時(shí)增大，因此增加了雷電繞擊的概率；二是在大檔距中，即使避雷線對(duì)邊相導(dǎo)線的保護(hù)角滿足設(shè)計(jì)要求，但當(dāng)?shù)涂绽自七M(jìn)入線路桿塔側(cè)面時(shí)，由于避雷線與導(dǎo)線距離較遠(yuǎn)，避雷線對(duì)邊相導(dǎo)線可能失去了有效的屏蔽作用。

2 防雷措施

2.1 技術(shù)措施

目前，隴南電網(wǎng)輸電線路的防雷措施主要依靠架空避雷線，防雷設(shè)施的運(yùn)維工作主要是保障桿塔接地裝置各部分可靠連接和測(cè)量接地電阻。實(shí)踐表明，較為單一的防雷措施，對(duì)于隴南山區(qū)輸電線路而言，根本不能滿足防雷要求。以往推行的在老線路上架設(shè)耦合地線、包覆降阻劑等措施，有的難以實(shí)施，有的實(shí)施后效果十分有限。因此，探索既切實(shí)可行、又卓有成效的防雷措施就顯得十分必要。具體的防雷措施，應(yīng)根據(jù)輸電線路在電網(wǎng)中的重要程度，針對(duì)不同的雷擊形式，綜合考慮雷電活動(dòng)強(qiáng)度、地形地貌及線路結(jié)構(gòu)等實(shí)際情況，區(qū)別選取。

(1) 加強(qiáng)線路絕緣。對(duì)于易遭雷擊的區(qū)段和桿塔，采取適當(dāng)增加絕緣子片數(shù)或更換大爬距合成絕緣子的方法，既簡(jiǎn)單易行，又可以增加絕緣子串的干閃間隙，提高輸電線路的耐雷水平。應(yīng)注意的是，這項(xiàng)措施必須在確保塔頭間隙、導(dǎo)線對(duì)地距離及交叉跨越距離的前提下方可實(shí)施。近年來(lái)，隴南供電公司對(duì)110 kV線路早期掛網(wǎng)的每支合成絕緣子加裝了一片普通懸式絕緣子，使這些線路的耐雷水平得到了一定程度的提高。該措施施工簡(jiǎn)單，投資小，適合在多雷區(qū)滿足加裝條件的線路桿塔上應(yīng)用。

(2) 采用差異化絕緣方式。為了降低同塔雙回線路雷擊的同時(shí)跳閘率，可按不平衡絕緣原則，調(diào)整其中一回線路的絕緣子串片數(shù)，使雙回線路之間的絕緣子串片數(shù)存在差異。采用不平衡絕緣后，雷擊時(shí)絕緣子串片數(shù)少的那回線路就先閃絡(luò)，閃絡(luò)后的導(dǎo)線相當(dāng)于耦合地線，能增加對(duì)另一回線路的耦合作用，從而降低另一回線路發(fā)生閃絡(luò)的概率。這項(xiàng)措施，適用于110 kV何玉一、二線，110 kV臨玉一、二線及110 kV臨石一、二線等已經(jīng)發(fā)生或者有可能發(fā)生雷擊同時(shí)跳閘的同塔雙回線路。

(3) 安裝線路型避雷器。隴南供電公司于2006年在110 kV何玉一、二線和110 kV七江線共安裝了18只線路型避雷器，于2007年又在220 kV早成線(原碧成線)安裝了30只，收到了預(yù)期的效果。上述線路自安裝了線路型避雷器后，安裝段未發(fā)生過(guò)雷擊跳閘。

在進(jìn)行線路型避雷器的選型、安裝、運(yùn)維時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：一是在選型時(shí)，宜優(yōu)先選用帶脫離器和監(jiān)測(cè)計(jì)數(shù)器的線路型避雷器；二是安裝點(diǎn)宜選擇在重要線路以及多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)易遭雷擊的桿塔上，每個(gè)安裝點(diǎn)一般僅在兩邊相安裝即可。如未達(dá)到預(yù)期效果，應(yīng)分析原因，調(diào)整安裝地點(diǎn)；三是在雷雨季節(jié)，對(duì)避雷器需增加巡視次數(shù)，每次巡視都應(yīng)檢查避雷器的接地引線是否可靠連接，并記錄避雷器的動(dòng)作情況。打雷后，不管線路跳閘與否，都應(yīng)及時(shí)檢查其動(dòng)作情況；四是對(duì)安裝線路型避雷器的檔距，應(yīng)利用停電機(jī)會(huì)，每年打開(kāi)導(dǎo)線懸掛點(diǎn)和避雷器懸掛點(diǎn)懸垂線夾，認(rèn)真檢查導(dǎo)線振動(dòng)斷股情況；五是宜儲(chǔ)備適量的線路型避雷器備品，以便對(duì)已掛網(wǎng)的避雷器輪換進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)，防止因避雷器失試引發(fā)線路事故。

(4) 應(yīng)用接地模塊。接地模塊是一種新型接地體。其由導(dǎo)電性、穩(wěn)定性較好的非金屬礦物和電解物質(zhì)組成，能增大接地體本身的散流面積，減小接地體與土壤之間的接觸電阻，并具有較強(qiáng)的吸濕保濕能力，使其附近的土壤電阻率降低，且耐腐蝕性強(qiáng)，因而能獲得較小的接地電阻和較長(zhǎng)的使用壽命，特別適用于隴南山區(qū)的高電阻率土壤。這項(xiàng)措施，暫未在隴南電網(wǎng)應(yīng)用，但宜積極在高土壤電阻率地區(qū)的重要輸電線路上試用，以觀后效。

采取上述防雷技術(shù)措施后，隴南電網(wǎng)輸電線路的雷擊跳閘率有了明顯下降。綜合治理前，2005年、2006年雷擊跳閘率分別為0.49、0.61次/(百公里·年)；采取加強(qiáng)線路絕緣、安裝線路型避雷器等措施后， 2007年、2008年雷擊跳閘率分別為0.23、0.12次/(百公里·年)。

2.2 管理措施

(1) 在設(shè)計(jì)階段，運(yùn)行單位應(yīng)參照同地區(qū)已運(yùn)行線路的防雷經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)向設(shè)計(jì)單位提出改善接地電阻、加強(qiáng)線路絕緣的具體需求建議。

(2) 嚴(yán)把新建工程竣工驗(yàn)收關(guān)。應(yīng)特別關(guān)注接地網(wǎng)的焊接質(zhì)量，接地網(wǎng)必須經(jīng)驗(yàn)收合格方可回填土，并在驗(yàn)收中逐基測(cè)量接地電阻，確保新建工程不給運(yùn)行留有隱患。

(3) 加強(qiáng)接地裝置及絕緣子的運(yùn)維工作。一方面，應(yīng)在定期巡視中檢查處理接地裝置各部分的可靠連接及接地網(wǎng)外露問(wèn)題， 并按規(guī)定周期測(cè)量接地電阻。特別指出，每次測(cè)量結(jié)果都應(yīng)與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如測(cè)量結(jié)果不符合設(shè)計(jì)要求或阻值變化較大，應(yīng)立即開(kāi)挖檢查接地網(wǎng)，一旦發(fā)現(xiàn)其嚴(yán)重銹蝕或斷裂，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換處理。另一方面，應(yīng)加強(qiáng)絕緣子的定期巡檢，及時(shí)更換劣質(zhì)、破損絕緣子。

(4) 規(guī)范雷擊事故巡視工作。發(fā)生雷擊事故后，應(yīng)盡可能了解事故時(shí)的氣象信息，仔細(xì)辨別電弧灼傷痕跡，收集整理事故點(diǎn)桿型、檔距、與相鄰桿塔高差、地形地貌、導(dǎo)線排列方式、絕緣子型式及整串絕緣子片數(shù)、事故點(diǎn)照片等資料，實(shí)測(cè)桿塔接地電阻，及時(shí)分析總結(jié)，預(yù)防同類事故再次發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

隴南山區(qū)輸電線路的雷擊形式既有反擊又有繞擊。具體的防雷措施，應(yīng)針對(duì)易受雷擊區(qū)的雷擊形式選取。加強(qiáng)線路絕緣、采用差異化絕緣方式、安裝線路型避雷器、應(yīng)用接地模塊等措施具有“實(shí)際、實(shí)用、實(shí)效”的優(yōu)點(diǎn)，宜區(qū)別情況綜合應(yīng)用。要做好防雷工作，在注重防雷技術(shù)的同時(shí)，也不可忽視基礎(chǔ)管理。