谈输电线路的防雷措施

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　　摘要：输电线路雷害事故引起的跳闸，不但影响电力系统的正常供电，增加输电线路及开关设备的维修工作量，而且由于输电线路上落雷，雷电波还会沿线路侵入变电所。做好输电线路的防雷工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电所、发电厂安全运行得到保障。提高输电线路防雷水平，减少雷击对电力设备的损坏，降低雷击跳闸率，对保证电力系统的稳定、可靠供电具有重大意义。
　　关键词：进线端；交叉跨越档；大跨越档；绝缘配合
　　
　　 在选择设计输电线路的防雷设施时，应按照当地的雷电活动情况、系统的中性点接地方式、输电线路的绝缘情况、有无自动重合闸或备用自投装置、负荷的重要程度等各项条件来综合考虑，并按照技术经济比较的结果来做出决定采用最佳保护方案。目前，我国输电线路的防雷设计方法基本上使用运行经验较多的传统设计方法，如选择线路路径、架设避雷线、降低铁塔接地电阻、装设避雷器、提高线路整体绝缘水平等方法。这几种方法在目前的输电线路防雷设计中运用得非常多，效果也非常好。除此之外，合理选择输电线路绝缘配合也是一个很实用的方法。
　　 一，发电厂及变电所进线端的保护
　　 未沿全线架设避雷线的35-110kV架空送电线路，应在变电所1-2km进线段架设避雷线，并应在发电厂、变电所进线段，在电缆与架空线的连接处应装设阀形避雷器。连接电缆段的1km架空线路应架设避雷线。在保护段内的杆塔耐雷水平应达到有关标准。
　　 二，对线路交叉跨越档的保护
　　 3kV及以上同级电压线路相互交叉或与较低电压线路、通讯线路交叉时，交叉档一般采取下列保护措施：交叉档两端的钢筋混凝土杆或铁塔（上、下方线路共4基），不论有无避雷线，均应接地；25kV及以上电力电缆线路交叉档两端为木杆或木横担钢筋混凝土杆且无避雷线时，应装设管型避雷器或保护间隙；与3kV及以上电力线路交叉的低压线路和通信线路，当交叉档两端为木杆时，应装设保护间隙；如交叉点距最近杆塔的距离不超过40m，则可不在此线路交叉档的另一杆塔上装设交叉保护用的接地装置、管型避雷器或保护间隙。
　　 三，对大跨越档的保护
　　 大跨越的绝缘水平不应低于同一线路的其他杆塔。全高超过40m有避雷线的杆塔，每增高10m，应增加一片绝缘子。避雷线对边导线的保护角，330kV及以下线路不应大于，500kV线路宜小于。当土壤电阻率大于，也不宜超过。全高超过100m的杆塔，绝缘子数量应结合运行经验及通过雷电压过电压的计算来确定。未沿全线架设避雷线的35kV及以上新建线路的大跨越段，宜架设避雷线。对新建或无避雷线的大跨越档，应装设管型避雷器或保护间隙。新建线路应增加一片绝缘子。根据雷击档距中央避雷线时防止反击或防止建立稳定工频电弧的条件，大跨越档导线与避雷线间的距离应按避免反击及避免建立稳定工频电弧的公式进行计算，病区最小值。
　　 四，合理选择输电线路绝缘配合
　　 绝缘配合要综合考虑电气设备在电力系统中可能承受的各种电压（工作电压及过电压）、保护装置的特性和设备绝缘对各种作用电压的耐受特性，合理地确定设备必要的绝缘水平，以使设备的造价、维修费用和设备绝缘故障引起的事故损失，达到在经济和安全运行上总体效益最高的目的。
　　 绝缘配合的最终目的就是确定电气设备的绝缘水平，可用1min工频耐压实验来对电气设备进行试验，该值代表了绝缘对雷电、操作过电压的总的耐受水平，只要设备能通过工频耐压实验，就认为该设备在运行中遇到大气、内部过电压时，都能保证安全
　　 1，绝缘子串片数的选择。（1）在正常运行电压作用下，绝缘子应有足够的机电破坏强度与电气绝缘强度。（2）绝缘子串还应能耐受操作过电压的作用，及绝缘子片数的选择尚应满足操作过电压的要求。（3）一般不按雷电过电压的要求来选择绝缘子串的绝缘强度，而是根据已选定的绝缘水平（即按工频电压及操作过电压所确定的绝缘子型式及片数）来估计线路的耐雷性能。尽在个别高塔、大跨越，需要提高耐雷水平的情况下或个别高接地电阻杆塔，才能适当考虑耐受雷电过电压的需要，酌量增加绝缘子片数。
　　 2，塔头空气间隙和绝缘的选择。塔头空气间隙选择的一般原则，是在考虑绝缘子风偏后，带电体与塔构件的空气间隙在正常运行电压情况下，应能耐受住最高运行电压及在一定概率条件下可能出现的工频过电压的作用；在雷电过电压情况下，对非污秽区而言，其耐压程度应与绝缘子串的耐压强度相匹配。
　　 塔头绝缘选择还取决于外绝缘（空气间隙和绝缘子串）的放电电压，他和大气状态（气压、温度、适度）有关，这主要是由于空气密度和适度对外绝缘放电电压的影响所致，即外绝缘的放电电压随着空气密度或适度的增加而升高，但当相对湿度超过80%时，特别是党闪络放生在绝缘表面时，放电电压在分散性变得很大。
　　 3，加强线路绝缘。由于输电线路个别地段需采取大跨越高杆塔（如；跨河杆塔），这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也比较大。在高海拔地区和雷电活动强烈地段，也存在这样的情况，为了降低线路跳闸率，可在高杆塔上或特殊地段增加绝缘子串片数，加大大跨越档导线与底线之间的距离，以加强线路绝缘。在35kV及以下的线路可采取瓷横担等冲击闪络电压较高的绝缘子来降低雷击跳闸率。增加绝缘子片数，导致塔头间隙相应增大，增加塔头尺寸和绝缘费用。
　　 4，线路采用不平衡绝缘方式。现代高压和超高压输电线路中，采用同杆并架双回路的日益增多。为了降低雷击时双回路同时跳闸的几率，通常的防雷措施无法满足要求时，可以考虑采取不平衡绝缘方式，亦即是一个回路采用正常绝缘，另一个回路适当增加绝缘。这样，雷击时，绝缘子片数少的回路先闪络。这样，闪络后的导线相当于底线，增加了对另一回路导线的耦合作用，使其耐雷水平提高而不再发生单若，从而保证线路继续送电。
　　 参考文献：
　　 【1】杨茂军，线路避雷器在线路防雷上的应用布景【J】广东电力，2003，04.
　　 【2】王建，输电线路防雷改进的措施【J】华北电力技术，1998，10.
　　

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