阮淮振

（湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430040）

線(xiàn)路走廊日趨緊張，很多輸電線(xiàn)路跨越崇山峻嶺和雷擊多發(fā)區(qū)，雷擊引起的輸電線(xiàn)路跳閘事故日益增多。有效地提高電力系統(tǒng)的耐雷水平、減少雷擊跳閘率，保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行成為了各類(lèi)學(xué)者、電力工作人員的研究重點(diǎn)。

1 雷擊跳閘率理論計(jì)算

本文主要采用規(guī)程法進(jìn)行防雷方面的設(shè)計(jì)研究。

2 本工程模型雷擊跳閘率計(jì)算

（1）導(dǎo)地線(xiàn)參數(shù)

本工程普通段導(dǎo)線(xiàn)推薦采用1×JL3X/LHA55.25（DFY)-660/240，地線(xiàn)采用OPGW-14-110-1。

（2）桿塔參數(shù)（如圖1）

雷擊跳閘率計(jì)算（如表1）

圖1

對(duì)于平頂塔和常規(guī)的貓頭塔，折算到40個(gè)雷暴日的雷擊跳閘率分別為0.201和0.319，平頂塔的雷擊跳閘率相比于常規(guī)貓頭塔下降了37%，且此計(jì)算條件下雷擊跳閘率遠(yuǎn)低于規(guī)范限值0.315。這主要是因?yàn)楸疚钠巾斔捎秘?fù)保護(hù)角設(shè)計(jì)，保護(hù)角為-4°，比常規(guī)貓頭塔保護(hù)角小16°，兩地線(xiàn)間距比兩導(dǎo)線(xiàn)間距寬0.4m，增強(qiáng)了地線(xiàn)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽作用，降低了雷電繞擊率。另一方面，平頂設(shè)計(jì)降低了塔頭高度，導(dǎo)致桿塔全高減小，因而降低了雷擊輸電線(xiàn)路的概率。雷擊跳閘率與接地電阻的關(guān)系曲線(xiàn)圖如圖2。

表1

圖2 雷擊跳閘率與接地電阻的關(guān)系曲線(xiàn)圖

因此，為提高本工程防雷性能，需降低輸電線(xiàn)路接地電阻，建議在部分土壤電阻率較高的地區(qū)，塔位環(huán)境受限、常規(guī)接地溝槽開(kāi)挖困難的地段，采用沿基坑單獨(dú)敷設(shè)接地體的新型接地型式。針對(duì)沿線(xiàn)部分土壤呈強(qiáng)或中腐蝕性，推薦采用玻纖復(fù)合石墨基柔性接地體及附著式接地引下線(xiàn)防腐裝置，可有效防止土壤腐蝕并降低接地電阻。

3 防雷措施建議（如表2）

本線(xiàn)路經(jīng)過(guò)的地區(qū)為雷電活動(dòng)密集區(qū)域，全線(xiàn)主要地形以丘陵為主，約占50%，其次為河網(wǎng)泥沼，約占33%，平地約占17%。每個(gè)桿塔所處的位置地形不同土壤及地下水的腐蝕程度也存在差異。

表2

根據(jù)本工程實(shí)際情況，推薦防雷措施如下：第一，全線(xiàn)架設(shè)雙避雷線(xiàn)。第二，單回路直線(xiàn)塔采用負(fù)保護(hù)角的平頂塔。第三，全線(xiàn)安裝負(fù)角保護(hù)針，降低雷電繞擊導(dǎo)線(xiàn)造成的雷擊跳閘事故。第四，在部分土壤電阻率較高的地區(qū)，塔位環(huán)境受限、常規(guī)接地溝槽開(kāi)挖困難的地段，建議采用沿基坑單獨(dú)敷設(shè)接地體的新型接地型式。針對(duì)沿線(xiàn)部分土壤呈強(qiáng)或中腐蝕性，推薦采用玻纖復(fù)合石墨基柔性接地體及附著式接地引下線(xiàn)防腐裝置，可有效防止土壤腐蝕。另外，通過(guò)在接地體上增設(shè)“火花刺”，增加散流面積，可有效減低接地裝置的沖擊接地電阻，提高線(xiàn)路耐雷水平。針對(duì)沿線(xiàn)部分塔位環(huán)境受限、常規(guī)接地溝槽開(kāi)挖困難、自然接地降阻效果不夠的地區(qū)，建議采用無(wú)腐蝕導(dǎo)電材料的新型接地型式，通過(guò)在基礎(chǔ)混凝土中按照一定配比加入無(wú)腐蝕導(dǎo)電材料，在不影響基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度的情況下，提高其導(dǎo)電性能，從而達(dá)到不敷設(shè)水平接地體即可降低桿塔接地電阻至規(guī)定值的要求。第五，在部分地閃密度偏大的區(qū)域，適當(dāng)采用雷擊閃絡(luò)限制器，進(jìn)一步提高雷害易發(fā)生地區(qū)的輸電線(xiàn)路耐雷水平。部署分布式無(wú)源光傳感雷擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在變電站通信機(jī)房?jī)?nèi)安裝主機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)全線(xiàn)路雷擊閃絡(luò)信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能分析及快速定位。

4 結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)雷擊跳閘率基本原理，對(duì)比平頂塔和貓頭塔的雷擊跳閘率。并根據(jù)實(shí)際情況給出了防雷的相關(guān)措施和建議。驗(yàn)證了理論計(jì)算的可行性。