李志安

（國網(wǎng)山西省電力公司運(yùn)城供電公司 山西 運(yùn)城 044000）

摘 要： 由于科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，電力工程事業(yè)也逐漸發(fā)展壯大，以較高的速度發(fā)展。作為一種 無法規(guī)避的自然現(xiàn)象，雷電是導(dǎo)致高壓送變電線路跳閘率的主要原因。因此，亟待對送變電線路防雷中出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理，制定有效的防雷舉措，確保送變電線路穩(wěn)定有序運(yùn)行。

關(guān)鍵詞： 送變電線路；防雷；措施

引言

由于電網(wǎng)范圍逐漸拓寬，雷擊送電線路經(jīng)常會(huì)帶來跳閘、停電等現(xiàn)象，因此，對送電線路供可靠性上也提出了更高的要求。由電網(wǎng)故障分類統(tǒng)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)可知，對于我國經(jīng)常出現(xiàn)跳閘的一些地區(qū)，高壓線路運(yùn)行的總跳閘次數(shù)當(dāng)中，因?yàn)槔讚魧?dǎo)致的事故在總數(shù)中所占比重達(dá)到50%到70%。特別是一些多雷、土壤電阻率較高且具有復(fù)雜地形的山區(qū)，雷擊送電線路經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生事故，后果較為嚴(yán)重。因此，必須積極做好送電線路的防雷工作，降低電網(wǎng)送電線路的跳閘率對于電力企業(yè)而言具有巨大的意義。

1送變電線路防雷中存在的問題

1.1設(shè)計(jì)問題

第一，在上個(gè)世紀(jì)八十年代時(shí)，在設(shè)計(jì)220kv與220kv的線路時(shí)，未能向電力部門提供土壤電阻率，造成接地電阻存在較大隨意性。部分變電線路的整條線僅僅只有一個(gè)設(shè)計(jì)值，然而建設(shè)的允許值，然而建設(shè)的允許值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際值。這些問題在很大程度上會(huì)降低了送變電線路的防雷水平。在線路接地裝置的實(shí)踐中，主要是以設(shè)計(jì)的電阻值為判斷依據(jù)，然而目前難以解決電阻減少的問題。第二，由于送變電線路不斷擴(kuò)大鋪設(shè)范圍，對山區(qū)而言，在線路上必須增加雙避雷線進(jìn)行保護(hù)。然而部分山區(qū)的高差較大，因此造成實(shí)際線路鋪設(shè)的保護(hù)角過大，有利于避雷線保護(hù)線路。

1.2客觀問題

由于雷電現(xiàn)象即為一種難以預(yù)知的自然現(xiàn)象，雖然在世界范圍內(nèi)未能正確認(rèn)識(shí)送變電線路雷害，依然有部分內(nèi)容不能直接知曉，另外，送變電線路即為在空氣之中架設(shè)，使得自然破壞的可能性增大。當(dāng)前，觀測技術(shù)存在較大的限制，因而難以對每一次線路遭受雷擊的有關(guān)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測量，也難以對雷擊故障的閃絡(luò)類型進(jìn)行準(zhǔn)確區(qū)分，進(jìn)而會(huì)對我們目前有效開展雷擊預(yù)防措施產(chǎn)生影響，因此，亟待提升檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地檢測。

1.3遠(yuǎn)行維護(hù)問題

第一，由于使用年限日益增加，送變電路越來越老化，并且部分原本的送電線路接地電阻自身就有較高的接地電阻，因而在遭受雷擊后，會(huì)得出接地電阻值比原本要高的結(jié)論。經(jīng)過調(diào)查分析可知，歷史因素是造成這些現(xiàn)象的主要原因，比如，部分地區(qū)的土壤電阻值原本較高，鋪設(shè)路線時(shí)有許多不合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，甚至部分線路由于運(yùn)行時(shí)間逐漸增加，而導(dǎo)致接地電阻值越來越大。第二，在線路桿塔接地上的問題也較大，設(shè)置的許多接地設(shè)置未能符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，尤其是由于線路電阻逐漸增加，目前的接地裝置存在老化嚴(yán)重、年久失修的情況較多，因此會(huì)增加線路的電阻，目前使用的降阻劑也會(huì)在一定程度上腐蝕地下線路，這些損壞均會(huì)降低線路防雷性，還會(huì)增加雷擊次數(shù)。第三，在改造線路接地裝置時(shí)，未能嚴(yán)格控制質(zhì)量，形成的效果不理想。在敷設(shè)線路時(shí)，接地改造即為一項(xiàng)至關(guān)重要的工作，在施工實(shí)踐中常常對中間環(huán)節(jié)的質(zhì)量檢查不夠重視，僅僅只是象征性地檢查了最后階段，因而會(huì)導(dǎo)致接地改造隱患較大，造成眾多接地裝置改造工程難以實(shí)現(xiàn)良好的效果。

2送變電線路防雷問題的有效措施

2.1 降低桿塔接地電阻

為確保送電線路防雷設(shè)施可靠有效，每一根桿塔一般都應(yīng)敷設(shè)接地裝置，并與地線牢靠連接，以使擊中地線或塔頂?shù)睦纂娏魍ㄟ^較低的接地電阻泄入大地。而降低桿塔沖擊接地電阻則是提高線路耐雷水平和降低雷擊跳閘率最有效也是最經(jīng)濟(jì)的方法。對于500KV 線路，降低沖擊接地電阻 5Ω，耐雷水平可提高 15%-20%，跳閘率可降低 40%-45%。必要時(shí)還可以采取以下措施來降低桿塔的接地電阻：對同一條線路采用分段成片改造，使相鄰桿塔的接地電阻下降；與相鄰線路的鄰近桿塔的接地連接，將桿塔延伸到周圍的低土壤電阻率地區(qū)。

2.2采用中性點(diǎn)非有效接地方式

電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的方式，可以使由雷擊引起的大多數(shù)單相接地故障能夠自動(dòng)消除，不致于引起相問短路和跳閘。而在二相或三相落雷時(shí)，由于先對地閃絡(luò)的一相相當(dāng)于一條避雷線，增加了分流和對未閃絡(luò)相的耦合作用，使未閃絡(luò)相絕緣上的電壓下降，從而提高了線路的耐雷水平。

2.3加強(qiáng)線路絕緣

由于送電線路個(gè)別地段需采用大跨越桿塔，這就增加了線路的落雷機(jī)會(huì)。高塔落雷時(shí)塔頂電位高，感應(yīng)過電壓大，而且受繞擊的概率也就越大。為了降低線路的跳閘率，可在高桿塔上增加絕緣子串的片數(shù)，加大大跨越檔導(dǎo)，地線之間的距離，以加強(qiáng)線路的絕緣。

2.4架設(shè)耦合地線

在降低桿塔的接地電阻有困難時(shí)，可以采用架設(shè)耦合地線的措施，即在導(dǎo)線下方再架設(shè)一條地線。它的作用是加強(qiáng)避雷線與導(dǎo)線間的耦合使線路絕緣上的過電壓降低，同時(shí)也增加了對雷電流的分流作用。運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)表明，耦合地線對減少雷擊跳閘率的效果是顯著的，可降低 50%左右。

2.5 架設(shè)地線

2.5.1地線架設(shè)

該項(xiàng)措施是高壓線路防雷的基本手段，主要是為了避免直接雷擊導(dǎo)線，并且使得流經(jīng)桿塔入地的電流降低，進(jìn)而使塔頂電位減小，利用對導(dǎo)線的耦合作用，降低線路絕緣承壓，屏蔽導(dǎo)線減小感應(yīng)過電壓。由實(shí)際情況可知，線路電壓越高，則說明地線的效果更好，同時(shí)在線路造價(jià)中地線占比較小。我國現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定500kv 送電線應(yīng)沿全線架設(shè)雙地線，其保護(hù)角不大于 15度，山區(qū)宜采用較小的保護(hù)角。桿塔上兩根地線間垂直的距離，不應(yīng)超過導(dǎo)線與地線間垂直距離的 5倍。另外，為防止雷擊檔距中央反擊導(dǎo)線，在檔距中央導(dǎo)線與地線之間在 15℃無風(fēng)時(shí)的距離 S 應(yīng)不小于0.0121+1（1 為檔距長度）。對于 500kv大跨越檔，導(dǎo)線與地線間的距離為 17.5m。采用三地線和負(fù)保護(hù)角地線保護(hù) 500kv 的送電線路。

2.5.2加強(qiáng)架空地線的運(yùn)行與檢修

每當(dāng)雷雨季節(jié)要來時(shí)，必須對地線銹蝕和接地引下線的連接情況進(jìn)行重點(diǎn)檢查，及時(shí)處理測試接地裝置電阻偏大的情況。每年做春季預(yù)防性實(shí)驗(yàn)在檢查重點(diǎn)即為該項(xiàng)工作，雷雨季節(jié)必須檢查被擊線路，及時(shí)更換和修補(bǔ)損壞的設(shè)備，打開產(chǎn)生閃絡(luò)的絕緣子串的導(dǎo)線、地線線夾進(jìn)行檢查，如果有必要時(shí)還必須對擋線夾和接地裝置進(jìn)行檢查，保證完整的接地裝置，降低雷擊閃絡(luò)跳閘率。

2.5.3完善測試方法

雷擊閃絡(luò)與接地裝置的完好性有直接的關(guān)系，因此降低桿塔接地裝置的接地電阻是減少雷擊跳閘發(fā)生的有效手段。從導(dǎo)泄雷電流的角度講，接地電阻應(yīng)考慮整個(gè)泄流通道的電阻，是接地體電阻、接地引下線電阻和接觸電阻的總和。

從接地電阻的測試方法上講，存在 ZC-8 型接地電阻測量儀和CA6411 型電阻測量儀2 種方法。使用 ZC-8 型接地電阻測量儀的測量方法簡單，測量準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定，但只能測量接地體的接地電阻，而且測量時(shí)需拆開所有的接地引下線，展放幾十米的導(dǎo)線，才能測量，同時(shí)要求所展放的電壓線和電流線應(yīng)與接地體布置方向平行，否則容易產(chǎn)生測量系統(tǒng)誤差。因此，傳統(tǒng)的測量方法不僅工作量大，而且還要充分考慮布置方式復(fù)雜多樣的接地體布置方式，難免產(chǎn)生測量系統(tǒng)誤差。使用 CA6411 型電阻測量儀（ 鉗形表） 的優(yōu)點(diǎn)是在接地系統(tǒng)接觸良好時(shí)，不用考慮接地體布置方式，就能準(zhǔn)確測量出整個(gè)泄流通道的接地電阻，使用方法簡單，效率高。缺點(diǎn)是在接地系統(tǒng)生銹，接觸不良時(shí)，測量結(jié)果誤差較大，同時(shí)由于測量整個(gè)泄流通道的接地電阻，不能判斷超標(biāo)電阻值產(chǎn)生的位置。單獨(dú)使用 ZC-8 型接地電阻測量儀或 CA6411 型電阻測量儀存在諸多優(yōu)缺點(diǎn)?？梢园讯呓Y(jié)合起來，發(fā)揮各自優(yōu)點(diǎn)，即首先用CA6411 型測量儀測量。如果接地電阻合格，則進(jìn)行下一基的測量，如果測量不合格，再用 ZC-8 型接地電阻測量儀測量。

結(jié)語

雷電活動(dòng)這一自然現(xiàn)象較為復(fù)雜，現(xiàn)階段，人類未能全面認(rèn)識(shí)雷電，上述列舉的防雷措施即為我局防雷的一個(gè)重要經(jīng)驗(yàn)。防雷工作必須由電力系統(tǒng)各個(gè)部門的通力合作，進(jìn)而降低雷害的產(chǎn)生幾率，最大限度降低雷害產(chǎn)生的損失。

參考文獻(xiàn)

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