張立明，張卓

(國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司宜昌運(yùn)維分部，湖北　宜昌　443002)

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1000kV特高壓輸電線路防雷研究

張立明，張卓

(國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司宜昌運(yùn)維分部，湖北宜昌443002)

對(duì)于1000kV特高壓輸電線路而言，最容易遭受的雷害是繞擊。文章就針對(duì)1000kV特高壓輸電線路的繞擊問(wèn)題做了一些研究，并提出了降低特高壓輸電線路防繞擊措施，希望能對(duì)運(yùn)行人員有一些幫助。

1000kV；特高壓輸電線路；繞擊；防雷

1　引言

人民生活水平能否提高以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展是否能得到改善這都與電力的發(fā)展有著至關(guān)重要的聯(lián)系。發(fā)展1000kV特高壓輸電線路，對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)進(jìn)步有著重要影響。因此，研究1000kV特高壓線路防雷問(wèn)題，就十分必要。特高壓輸電線路一般都夸大地區(qū)、跨江、河，受地形地貌以及惡劣天氣等諸多因數(shù)的影響。特高壓輸電線路大部分位于山區(qū)地帶，雷害情況比較嚴(yán)重。從而就造成雷害是引起特高壓線路發(fā)生故障的主要因素。特高壓線路遭受雷擊有兩個(gè)特點(diǎn)：(1)由于特高壓線路絕緣水平比較高，雷擊避雷線或桿塔塔頂發(fā)生反擊概率較低；(2)由于線路桿塔比較高，這就使特高壓線路容易遭受繞擊。本文就特高壓線路的反擊和繞擊進(jìn)行一些分析，并提出了一些防雷措施，僅供參考。

2　特高壓線路繞擊分析

由于支撐特高壓線路的桿塔一般都比較高，因此其導(dǎo)線上的工作電壓幅值也相應(yīng)比較大。在雷雨天氣情況下，并且還伴隨有雷云電荷作用，此時(shí)特高壓線路桿塔頂部、避雷線、以及線路附近的地面凸出物等都會(huì)對(duì)特高壓線路產(chǎn)生向上迎面先導(dǎo)。產(chǎn)生的迎面先導(dǎo)會(huì)在很大程度上降低線路的屏蔽性能。其原因可以建立電氣幾何模型，通過(guò)分析導(dǎo)線、避雷線、地面三者之間的擊距區(qū)域來(lái)解釋。繞擊是造成特高壓線路雷擊跳閘的主要因素。在研究輸電線路屏蔽性能時(shí)，一般是通過(guò)分析保護(hù)角來(lái)具體體現(xiàn)。

擊距同雷電流幅值有關(guān)。對(duì)于擊距公式而言，由于沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)前我國(guó)使用的公式。如式(1)、(2)所示。

rs=10I0.65

(1)

(2)

在對(duì)1000kV特高壓輸電線路進(jìn)行屏蔽性能分析后，很容易發(fā)現(xiàn)：1000kV特高壓線路的桿塔類型只有四種：M型水平排列、3V型水平排列、M型三角排列、3V型三角排列。詳細(xì)情況見(jiàn)表1。

對(duì)表1進(jìn)行分析可得：在保護(hù)角大致相近情況下，M型桿塔要比3V型桿塔繞擊閃絡(luò)率低一些；三角形閃絡(luò)要比水平閃絡(luò)低。

3　特高壓線路桿塔的選擇

由于1000kV特高壓線路都架設(shè)了地線，而且其絕緣子串與空氣之間的放電電壓水平也很大，這就使雷擊地線或桿塔塔頂而發(fā)生反擊的概率比較低。但是由于特高壓線路桿塔一般較高，當(dāng)雷電流流經(jīng)特高壓線路桿塔時(shí)，懸掛絕緣子串桿塔的橫擔(dān)處形成的感應(yīng)電壓降分量將增大。當(dāng)桿塔高度增加時(shí)，雷電反擊閃絡(luò)率也會(huì)相應(yīng)的增大，從降低雷電反擊閃絡(luò)率角度分析，選擇拉線V型塔比選擇自立式塔以及雙回塔效果都要好。

4　特高壓輸電線路防雷措施

對(duì)于特高壓輸電線路而言，其雷害情況主要表現(xiàn)于以下三種情況：(1)桿塔頂部遭受雷擊；(2)避雷線遭受雷擊；(3)雷電繞過(guò)避雷線繞擊特高壓邊相導(dǎo)線。本文針對(duì)特高壓線路提出了以下幾點(diǎn)防雷措施:

(1)把離特高壓邊相導(dǎo)線水平距40m范圍內(nèi)的地面凸出物，在進(jìn)行特高壓防雷設(shè)計(jì)時(shí)，要加以考慮，特別是有可能遭受繞擊雷害地面凸出物 ，要加強(qiáng)其引雷措施，改善其引雷效果。

(2) 在中相導(dǎo)線被雙避雷線有效保護(hù)的前提條件下,適當(dāng)將邊相導(dǎo)線側(cè)避雷線外移,降低邊相導(dǎo)線的遭受繞擊的概率。

(3)在條件允許情況下，盡可能的使沖擊接地電阻阻止減小,從而提高了避雷線的接地效果。

(4)對(duì)避雷線的機(jī)械強(qiáng)度盡可能提高,防止避雷線遭受雷擊時(shí)出現(xiàn)斷股現(xiàn)象，在雷擊避雷線引起斷線的這類惡性事故方面要加強(qiáng)重視。

(5)將塔頂避雷針裝設(shè)在桿塔頂部,控制雷擊點(diǎn)，使桿塔處繞擊范圍進(jìn)一步縮小，同時(shí)避雷線的落雷次數(shù)也變小了。

(6)處于離特高壓邊相導(dǎo)線水平距離40m以內(nèi)地面凸出物且可能存在繞擊雷害時(shí)，在其頂部裝設(shè)避雷針,或在可能存在繞擊雷害的特高壓線路大跨越的雷電方向側(cè)裝設(shè)旁路避雷線,引雷接閃,防止雷電繞擊特高壓導(dǎo)線。

(7)為了有效削弱線路的雷電強(qiáng)度, 盡可能的使用具有消雷功能的塔頂新型避雷針，實(shí)現(xiàn)防雷目的。

5　結(jié)語(yǔ)

由于特高壓線路桿塔一般較高，這就很容易使特高壓線路遭受雷擊發(fā)生繞擊雷害。在這種情形下，建議最好采用具有消雷功能的新型塔頂避雷針或者安裝塔頂避雷針。除此之外，對(duì)于避雷線的接地效果和機(jī)械強(qiáng)度等等方面也不能忽視，也要加強(qiáng)采取措施。

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Research on 1000kV EHV Transimission Line Lighting Protection

ZHANGLi-ming,ZHANGZhuo

(Yichang Running and Service Branch of Hubei Electric Power Service Company,Yichang 443002,China)

For 1000kV EHV transimission lines,which is most struck by thunderbolt.In the paper,diffraction problems for 1000kV EHV transimission lines have been stalied.Put forward diffraction proof measures to reduce EHV transimission lines.

1000kV EHV transimission line;diffraction;lightning protection

1004-289X(2016)02-0076-02

TM72

B

2015-05-21