寧夏自治區(qū)中衛(wèi)供電局張志龍
摘要:針對(duì)2005年雷電地點(diǎn)較為集中，雷擊傷害程度大、時(shí)間長(zhǎng)、雨量大的特點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)了35kV架空線路發(fā)生的故障率比往年高，損壞的程度比往年嚴(yán)重，通過(guò)對(duì)雷害的分析，提出了35kV架空線路防雷的措施，達(dá)到減少架空線路雷擊跳閘事故的目的，保證線路的安全運(yùn)行和對(duì)用戶不間斷地供電。
要害詞:35kV架空線路；雷害判別；防雷保護(hù)
中圖分類號(hào)：TM726文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào):1003-0867(2006)04-0019-03
135kV線路現(xiàn)狀
南京供電公司共有35kV線路39條，線路長(zhǎng)度約350km，半數(shù)以上的線路處于丘林地帶的小山區(qū)和水網(wǎng)平坦地帶，線路起始兩端1～2km的線路架設(shè)架空地線，線路中間絕大多數(shù)的線路長(zhǎng)度無(wú)架空地線，桿塔采用金屬或混凝土。
235kV線路雷擊統(tǒng)計(jì)
2005年6月15日至8月4日共發(fā)生24起35kV線路雷擊故障，重合成功17次；試送成功4次；設(shè)備故障3次。6月15日1:12分，35kV八四線斷路器速斷動(dòng)作，4#和5#頂線被雷擊而斷線，線路處于空曠地帶；7月30日15:08分，35kV長(zhǎng)蘆斷路器速斷保護(hù)動(dòng)作，55#耐張塔頂線跳線被雷擊中斷開(kāi)，頂線與一邊線合成絕緣子被雷擊，桿塔位于平地；8月4日20:09分，35kV瓜埠線斷路器速斷保護(hù)動(dòng)作，18#直線桿頂線（黃）、邊線（綠）被雷擊，頂線與一邊線防污瓷絕緣子被雷擊碎，頂線雷擊斷線，桿位于空曠地帶且地勢(shì)較高。
3雷擊區(qū)和遭遇雷擊的線路
根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分析，架空線路故障一半以上是雷擊引起的，所以防止雷擊跳閘可大大降低架空線路的故障，進(jìn)而降低電網(wǎng)中事故的發(fā)生頻率，確定雷擊區(qū)和易遭雷擊的線路及桿塔，便于針對(duì)性地做好防雷工作，線路的安全運(yùn)行。
4雷害的形式
為了防止雷擊電氣設(shè)備而發(fā)生事故，通過(guò)對(duì)雷擊區(qū)的確定，進(jìn)而對(duì)35kV線路采取針對(duì)性的防護(hù)措施，使其免受雷擊，或擊而不閃，閃而不弧，從而保證了電氣設(shè)備的安全和穩(wěn)定的供電。
雷擊造成的事故稱為雷害事故，雷擊引起線路閃絡(luò),一般有兩種形式。
4.1反擊
雷電擊在桿塔或避雷線上，此時(shí)作用在線路絕緣上的電壓達(dá)到或超過(guò)其沖擊放電電壓，則發(fā)生自桿塔到導(dǎo)線的線路絕緣反擊。其電壓等于桿塔與導(dǎo)線間的電位差。雷擊桿塔時(shí)，初幾乎全部電流都流經(jīng)桿塔及其接地裝置，隨著時(shí)間的增加，相鄰桿塔參與雷電流泄放入地的作用愈來(lái)愈大，從而使被擊桿塔電位降低。為此，要求提高35kV線路無(wú)架空地線的絕緣水平外，應(yīng)降低線路架空地線接地電阻。
4.2繞擊
雷電直接擊在相線上。電擊的概率與雷電在架空線路上的定向和迎面先導(dǎo)的發(fā)展有關(guān)，若迎面先導(dǎo)自導(dǎo)線向上發(fā)展，就將發(fā)生繞擊。一般與導(dǎo)線的數(shù)目和分布，鄰近線路的存在，導(dǎo)線在檔距中的弛度及其它幾何因素等都有關(guān)系。為此，要求加強(qiáng)線路絕緣、降低桿塔的接地電阻，重雷區(qū)的線路架設(shè)耦合地線等。
對(duì)于35kV無(wú)架空地線的線路，雷擊概率很高。雷電流相當(dāng)大時(shí)，則雷擊電壓過(guò)高，就近通過(guò)支持絕緣子對(duì)地放電，形成閃絡(luò)，嚴(yán)重時(shí)引起線路斷線、絕緣子擊穿等故障。
5雷害事故的判別及特征
5.1輕易遭受雷擊的地段的桿塔
·山頂?shù)母呶粭U塔或向陽(yáng)半坡的高位桿塔；
·傍山又臨水域地段的桿塔；
·山谷迎風(fēng)氣流口上的桿塔；
·處于兩種不同土壤電阻率的土壤接合部的桿塔。
5.2根據(jù)雷害特點(diǎn)進(jìn)行判別
反擊的特征：
·桿塔的耐雷水平很低時(shí)；
·接地電阻大，同一桿塔有多相閃絡(luò)；
·閃絡(luò)桿塔在易受雷擊地區(qū)，歷年落雷頻繁；
·相鄰的桿塔可能同時(shí)閃絡(luò)(但不同相)。
繞擊的特征：
·桿塔處于易受雷擊地區(qū)，歷年落雷頻繁；
·桿塔的耐雷絕緣水平設(shè)計(jì)很高；
·接地電阻很小，同一桿塔發(fā)生多相閃絡(luò)；
·一基桿塔或相鄰兩基桿塔的頂相或同一邊相閃絡(luò)；
·山區(qū)較高的桿塔，相鄰兩基中相或邊相閃絡(luò)。
635kV架空輸電線路的防雷保護(hù)
架空線路每年要經(jīng)受幾次到幾十次的雷擊，雷電擊中導(dǎo)線時(shí)，伴隨著很大的電流流過(guò)，在相導(dǎo)線上所產(chǎn)生的沖擊電壓會(huì)達(dá)到絕緣不能承受的高電壓。
35kV中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的線路常采用金屬或混凝土電桿，因?yàn)檫@些線路的絕緣強(qiáng)度很低，實(shí)際上任何一次擊中架空地線的雷電，都可以引起從地線到導(dǎo)線的反擊，故在這些線路上采用避雷線是不合適的，一般只在進(jìn)出線兩端安裝一小段，對(duì)這些線路來(lái)說(shuō)，有效的提高耐雷水平的措施，是裝設(shè)避雷針、避雷器和保護(hù)間隙，雷區(qū)活動(dòng)頻繁的線路，應(yīng)使用耦合架空地線。
架空線路雷害事故的形成通常要經(jīng)歷四個(gè)階段：架空線路受到雷電過(guò)電壓的作用；架空線路受到閃絡(luò)；輸電線路從沖擊閃絡(luò)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的工頻電壓；線路跳閘，供電中斷。針對(duì)雷害事故形成的四個(gè)階段，必須采取“四道防線”以可靠的防雷措施，保證線路供電安全。
保護(hù)線路導(dǎo)線不遭受直接雷擊?？刹捎帽芾拙€、避雷針或?qū)⒓芸站€路改為電纜線路。
架設(shè)避雷線是架空線路防雷保護(hù)的基本和有效的措施。避雷線的主要作用是防止雷電直擊導(dǎo)線，同時(shí)還具有以下作用：①分流作用，以減小流經(jīng)桿塔的雷電流，從而降低塔頂電位；②通過(guò)對(duì)導(dǎo)線的耦合作用可以減小線路絕緣子的電壓；③對(duì)導(dǎo)線的屏蔽作用還可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)過(guò)電壓。
在無(wú)避雷線的線路段，且多雷區(qū)及易擊點(diǎn)或在山頂高位的桿塔，可在桿塔頂部裝設(shè)避雷針，作為防雷保護(hù)，但應(yīng)改善桿塔的接地。
避雷線受雷擊后不應(yīng)使線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)，需降低線路桿塔的接地電阻，或適當(dāng)加強(qiáng)線路絕緣，對(duì)個(gè)別桿塔可使用避雷器，雷區(qū)活動(dòng)頻繁的線路地段應(yīng)架設(shè)耦合架空地線。
降低線路桿塔的接地電阻，可利用：①增加接地的埋深和數(shù)量；②外引接地線到四周的池塘河流中，裝設(shè)水下接地網(wǎng)；③換用電阻率較低的土壤；④在接地四周施加降阻劑等辦法。
對(duì)于山頂上且高土壤電阻率無(wú)避雷線的桿塔和橫擔(dān)接地，并采用連續(xù)伸長(zhǎng)接地體將每基桿塔的接地裝置連接起來(lái)的措施，如圖1所示，形成一條低電阻通道，可以防止桿塔頂部和桿塔四周的地面物的雷電場(chǎng)強(qiáng)發(fā)生畸變，即防止線路遭受雷擊，同時(shí)提高了線路桿塔的平均高度，減少了桿塔、避雷線等投資費(fèi)用。
適當(dāng)加強(qiáng)線路絕緣，及時(shí)更換線路的零值瓷絕緣子，對(duì)雷區(qū)的直線桿塔，在保證導(dǎo)線對(duì)地安全距離和對(duì)桿塔各部件空氣間隙的條件下，每相加一片絕緣子增加線路的絕緣，使線路能夠耐受感應(yīng)雷。
為防止雷電繞擊線路，對(duì)于雷區(qū)活動(dòng)頻繁的線路地段應(yīng)架設(shè)耦合地線，即在35kV線路原有避雷線的基礎(chǔ)上，在下層導(dǎo)線的下方3m處架設(shè)一條架空地線，但要考慮到對(duì)地的安全距離，其目的是防止雷電繞擊線路，保證線路的正常運(yùn)行。
線路絕緣受沖擊發(fā)生閃絡(luò)不能使線路轉(zhuǎn)變?yōu)閮上喽搪饭收希粚?dǎo)致跳閘，就是使輸電線路發(fā)生閃絡(luò)后，不建立穩(wěn)定的工頻電弧，或減少線路絕緣上的工頻電場(chǎng)強(qiáng)度。
采用自動(dòng)重合閘裝置，或用雙回路供電，線路即使跳閘也不至于中斷供電。
對(duì)35kV線路采用自動(dòng)重合閘裝置，消除雷擊及其它引起的瞬間故障，是減少事故停電的一種措施，同時(shí)防止系統(tǒng)故障擴(kuò)大。
35kV及以上變電站和重要用戶的供電，應(yīng)采用雙回路供電方式，但雙回路線路應(yīng)采用不平衡的絕緣方式，即一條線路采用懸式絕緣子，另一條線路采用合成絕緣子，保證線路被雷擊或發(fā)生嚴(yán)重污閃事故后，不至于兩條線路同時(shí)停電，增加線路耐雷、耐污能力，供電的延續(xù)性。
7結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)雷電的觀察，主要是雷擊地點(diǎn)較為集中時(shí)，雷擊傷害程度大、時(shí)間長(zhǎng)、雨量大，由于對(duì)線路做了大量的防洪、防雷的前期預(yù)備工作，所以在雷雨發(fā)生時(shí)，110kV及以上線路未發(fā)生跳閘故障，但35kV架空線路發(fā)生的故障比往年多，損壞的程度較往年嚴(yán)重，通過(guò)對(duì)雷害的分析，提出35kV架空線路防雷的措施，不斷地總結(jié)35kV架空線路和無(wú)避雷線的線路防雷經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到減少35kV架空線路雷擊跳閘事故的目的，保證線路的安全運(yùn)行和對(duì)用戶不間斷地供電。
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