高壓輸電線路的雷電防護(hù)

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合理選擇高壓輸電線路的路徑

在某些地區(qū)，高壓輸電線路會非常容易遭受雷擊，如果在確定高壓輸電線路的路徑時能夠有意避開雷擊高壓區(qū)，或者是加強(qiáng)這些地區(qū)高壓輸電線路的防雷措施，那么就可以極大地提高氣耐雷水平。一般說來，易擊區(qū)主要是以下地段：（1）雷暴走廊，如順風(fēng)的河谷、順風(fēng)的峽谷和山區(qū)風(fēng)口等；（2）四周都是山丘的潮濕盆地，如鐵塔周圍有水庫、魚塘、沼澤地或灌木，附近又有蜿蜒起伏的山丘等處；（3）地下有導(dǎo)電性礦的地面和低位較高處；（4）土壤電阻率有突變的地帶，如稻田和山坡的交界處、地質(zhì)斷層地帶、巖石與土壤的交界處、巖石山腳下有小河的山谷等地；（5）土壤電阻率差別不大（如有良好土層和植被的山丘）時，突出的山頂或山的向陽坡等地。

架設(shè)避雷線

架設(shè)避雷線是高壓輸電線路雷電防護(hù)的最基本措施，旨在當(dāng)雷電直擊高壓輸電線路時，通過分流一部分雷電流來降低流入桿塔的雷電流和導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓。在實際操作中，為了提高避雷線對高壓輸電線路的保護(hù)作用，保證雷電不致繞過避雷線而直接擊中導(dǎo)線，應(yīng)該減小繞擊率，并且避雷線對邊導(dǎo)線的保護(hù)角宜在20~30°。一般說來，輸電線路的電壓越高，那么采用避雷線的效果愈好，當(dāng)輸電線路電壓等級逐漸下降時，架設(shè)避雷線的效果會逐漸減弱。

裝設(shè)自動重合閘

自動重合閘對于提高瞬時性故障時供電的連續(xù)性、雙側(cè)電源線路系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，以及糾正由于斷路器或繼電保護(hù)誤動作引起的誤跳閘，都顯得十分重要。作為高壓輸電線路雷電防護(hù)的重要措施，裝設(shè)自動重合閘能夠使得雷電直擊高壓輸電線路時所造成的閃絡(luò)和工頻電弧在線路跳閘后迅速去電離，通過確保線路絕緣的完整性來降低線路雷擊所造成的停電事故。在高壓輸電線路的安全和穩(wěn)定運(yùn)行中，裝設(shè)自動重合閘發(fā)揮著舉足輕重的作用，但是巡檢人員要加強(qiáng)對瞬時故障的巡查和分析，一旦發(fā)現(xiàn)瞬時故障要及時進(jìn)行處理，防止故障的蔓延和擴(kuò)大。

采用消弧線圈接地方式

在多雷地區(qū)，或接地電阻難以降低的地區(qū)，經(jīng)常采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式，這樣做可以使消弧線圈消除單相雷擊閃絡(luò)接地故障。而有兩相或三相遭受雷擊時，雷擊第一相后的導(dǎo)線相當(dāng)于地線，從而增加了耦合作用，提高了耐雷水平，通過此種方式可有效降低雷擊建弧率和雷擊跳閘率，提高電網(wǎng)的供電可靠性。

安裝線路避雷器

雖然架設(shè)避雷線能夠提高高壓輸電線路的雷電防護(hù)水平，但是即使在全線架設(shè)避雷線，也難以完全排除在導(dǎo)線上出現(xiàn)過電壓的可能性，此時可以通過安裝線路避雷器來為雷電流提供一個低阻抗的通路，從而限制電壓的升高。當(dāng)高壓輸電線路安裝線路避雷器后，雷電直擊高壓輸電線路會使得一部分雷電流從避雷器傳入相鄰鐵塔，而另外一部分雷電流經(jīng)塔體入地，當(dāng)雷電流超過一定值后，避雷器動作加入分流。線路避雷器的投資比較大，因此其安裝地點(diǎn)必須充分根據(jù)高壓輸電線路的具體運(yùn)行狀況，并綜合線路鐵塔的各種參數(shù)來進(jìn)行確定。一般說來，線路避雷器應(yīng)該優(yōu)先安裝在下列鐵塔：水電站升壓站出口線路接地電阻大的鐵塔；山區(qū)線路易擊段易擊點(diǎn)的鐵塔；大跨越高鐵塔；山區(qū)線路鐵塔接地電阻超過100Ω且容易發(fā)生過閃絡(luò)的鐵塔；多雷區(qū)雙回路線路易擊段易擊點(diǎn)的一回線路。

降低鐵塔接地電阻

避雷線和塔腳電阻相配合，在雷擊時能夠起到大幅度降壓的作用，因此對于高壓輸電線路的混凝土桿或者是鐵塔線路，是一種很有效的防雷措施。目前降低鐵塔接地電阻的主要措施有以下幾種：（1）使用接地電阻降阻劑。對于小面積的集中接地和小型接地網(wǎng)，在接地極周圍敷設(shè)降阻劑后，可以增大接地極外形尺寸，降低與周圍大地介質(zhì)間的接觸電阻；（2）使用爆破接地技術(shù)。通過爆破制裂，再用壓力機(jī)將電阻率材料壓入爆破裂隙中，可以極大地改善大范圍內(nèi)的土壤導(dǎo)電性能；（3）使用多支外引式接地裝置。當(dāng)接地裝置附近有導(dǎo)電良好及不凍的河流湖泊時，可以使用多支外引式接地裝置，不過外引式接地極長度不宜超過100m；（4）采用伸長水平接地體。當(dāng)水平接地體的長度增加時，電感的影響會增大，從而使沖擊系數(shù)增大，不過當(dāng)接地體達(dá)到一定長度后，再增加其長度，沖擊接地電阻也不再下降。一般說來，土壤電阻率為500Ωm時，接地體的有效長度為45~55m；土壤電阻率為1000Ωm時，接地體的有效長度為45~55m；土壤電阻率為2000Ωm時，接地體的有效長度為60~80m。

在確定高壓輸電線路的雷電防護(hù)對策時，要對高壓輸電線路的重要程度、線路所經(jīng)過地區(qū)的雷電活動強(qiáng)弱、系統(tǒng)運(yùn)行方式、土壤電阻率和地形地貌等進(jìn)行考慮，再結(jié)合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采取合理可行的雷電防護(hù)對策。（本文作者：顏世明 單位：四川興天和電網(wǎng)設(shè)計咨詢有限公司）