110kV架空輸電線路防雷技術(shù)與措施

蔡文戰(zhàn)

【摘要】由于架空線路絕大多數(shù)都建于曠野之中，而曠野之中又是雷電頻發(fā)的地區(qū)，一旦雷電直接擊中架空線路將會(huì)對(duì)輸電線路造成極大的不安全的影響，因此，對(duì)這些架空線路采取防雷的技術(shù)防護(hù)措施是十分必要的。

【關(guān)鍵詞】110kV架空輸電線路；防雷措施；防雷技術(shù)；雷電流波形；雷電流幅值

【中圖分類號(hào)】TM862 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01—0127-01

1 引言

110 kV的高壓架空輸電線路在野外的一個(gè)最常見的困擾就是常常會(huì)在遇到雷擊以后因過電壓的沖擊而跳閘。在多雨的季節(jié)，這種情況會(huì)頻頻出現(xiàn)，這就給用電的安全性與可靠性造成了極大的影響。為了解決這種困擾，電子工作者們對(duì)雷擊跳閘的防護(hù)措施進(jìn)行了深入的探討與研究。雷擊跳閘在我國(guó)的南方由于年平均的雷暴天氣較多，因此，對(duì)于輸電線路的可靠性與安全性的影響極大。為有效減少雷擊損失，許多地區(qū)的電力系統(tǒng)都采取了一些防雷的措施，比如降低接地電阻的防雷法、提高線路絕緣的防雷法、負(fù)角保護(hù)的防雷法、耦合地線的防雷法等。這些防雷的方法各有所長(zhǎng)，在防雷的實(shí)踐中都取得了一定的階段性成果。但是各有利弊，無法統(tǒng)一施行。目前在我國(guó)較多地區(qū)使用的是氧化鋅避雷器的防雷法，這種方法在我國(guó)的多個(gè)電力系統(tǒng)中都取得了較好的防雷效果。

2 雷擊的型式及危害

雷電對(duì)輸電線路的最主要的危害不外乎三種，一種是直擊雷，一種是非直擊的雷電感應(yīng)過電壓，一種是由線路傳遞過來的雷電侵入波。雷電活動(dòng)目前由于其具有較大的復(fù)雜性與隨機(jī)性，因此在科學(xué)上目前尚無對(duì)雷電的準(zhǔn)確的測(cè)量，對(duì)其參數(shù)也不甚了解。所以僅能根據(jù)其危害進(jìn)行避雷防雷方面的研究。由于輸電線路通常會(huì)高出其所在區(qū)域，那么在該區(qū)域發(fā)生的雷擊被輸電線路吸引過來的可能性就大大增加了。其中的直擊雷對(duì)于輸電線路的破壞最大，因?yàn)橹睋衾椎倪^電壓極高，破壞力超強(qiáng)，直擊在輸電線路上的直擊雷如果不采取任何防范措施的話，可以輕而易舉地破壞絕緣子，甚至還有可能擊斷導(dǎo)線。非直擊雷也會(huì)在線路上產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，對(duì)線路產(chǎn)生一定的破壞性。

3 防雷措施

防雷必須擁有較為先進(jìn)的防雷、引雷設(shè)備與較為成熟的技術(shù)支持，安裝人員必須對(duì)雷電的破壞作用與防雷設(shè)施有足免的認(rèn)識(shí)與了解。

3.1 運(yùn)行管理

3.1.1 加強(qiáng)對(duì)防雷設(shè)備、設(shè)施的定期巡視

防雷的設(shè)備在安裝完成以后還需要電力系統(tǒng)的員工進(jìn)行經(jīng)常性的巡查工作，在巡查工作中不但要觀察避雷線是否出現(xiàn)斷裂，還要檢查接地的引下線與引上板以及連接金屬之間的連接是否良好，是否出現(xiàn)固定不牢與銹蝕的現(xiàn)象等。并要對(duì)安裝時(shí)間較長(zhǎng)的避雷措施進(jìn)行測(cè)量，測(cè)其接地電阻值是否可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求范圍之內(nèi)。如果出現(xiàn)阻值無窮大，則說明引下線與接地裝置已經(jīng)虛接或斷開。

3.1.2 定期對(duì)防雷設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行測(cè)試

必須對(duì)所轄工區(qū)內(nèi)的雷暴天氣與避雷器的工作狀態(tài)進(jìn)行詳盡的記錄。這些記當(dāng)有助于人們對(duì)當(dāng)?shù)貧庀蟮牧私庖约皩?duì)避雷器的工作效果的驗(yàn)證。通常避雷器在使用了均：左右必須電進(jìn)行一次檢查。主要檢查其端部引雷處的銹蝕狀況以及絕緣子的變化情況等。還要測(cè)量避雷器與支撐部件之間的絕緣電阻值，并將這些阻值與近年的每一次測(cè)量進(jìn)行比對(duì)，對(duì)確定其工作與各部件之間連接的可靠性。避雷器在工作了5年還必須進(jìn)行一次停電以后的1mA直流電壓泄漏電流測(cè)試，以了解避雷器的有效性，如果已經(jīng)出現(xiàn)了劣化則必須進(jìn)行更換。

3.2 防雷設(shè)備、設(shè)施、技術(shù)

3.2.1 地線、引下線及接地裝置的防腐

110kV及以上架空輸電線路的防雷措施主要是通過架設(shè)架空避雷線，裝設(shè)接地裝置，通過引下線把雷電流釋放到大地，這也是我國(guó)目前在架空輸電線路上運(yùn)用比較普遍的防雷措施。影響這種防雷措施的缺陷主要是架空避雷線、接地裝置、引下線銹蝕，這是自然因素，但可以人為地對(duì)其進(jìn)行有效的預(yù)防和改善。新建設(shè)的線路防雷裝置應(yīng)選擇熱鍍鋅的鋼絞線和圓鋼來裝設(shè)；銹蝕程序較微的線路防雷裝置應(yīng)對(duì)其進(jìn)行防腐處理，銹蝕程度較嚴(yán)重的應(yīng)更換新的線路防雷裝置。參考國(guó)內(nèi)一些地方的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際，對(duì)接地體引上處的防腐提出以下建議：

接地體引上處的防腐：接地體從土壤引上時(shí)，在地面表層與接地體接觸處最易銹蝕，這是因?yàn)榈孛姹韺犹幍慕拥伢w易受潮且暴露在外，與空氣中的氧氣接觸，接地體鐵部件在富氧和潮濕的條件下，極易銹蝕，特別是處于酸性土壤及低土壤電阻率粘土中的接地體以及長(zhǎng)期由于受到化肥農(nóng)藥侵蝕的稻田里的接地體。而超出地面部分的接地體雖然也與空氣中的氧氣接觸，但其受潮情況明顯優(yōu)于地面表層處，所以這部分接地體不易銹蝕。入土后的接地體部分，土里的潮濕情況雖然嚴(yán)重，但該部位處于缺氧狀態(tài)，所以這部分接地體也不易銹蝕。用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿，給地面表層處的接地體做一個(gè)小型的保護(hù)帽，接地體保護(hù)帽應(yīng)凸出地面表層適當(dāng)高度，且要深入到土里適當(dāng)?shù)纳疃龋恍枰龅锰?，以能起到保護(hù)作用為度。

3.2.2 降低接地電阻

在電力系統(tǒng)中，以盡量降低接地電阻來提高線路的耐雷水平，比單純地增加絕緣效果更好。降低接地電阻的措施主要有兩種方法：一是增補(bǔ)地網(wǎng)；二是施放降阻劑。線路設(shè)計(jì)時(shí)并不是每基桿塔的土壤電阻率都經(jīng)過實(shí)際測(cè)量，一般是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及過往提供的數(shù)據(jù)、或者是根據(jù)桿塔所在的某個(gè)地段土壤電阻率的范圍值而設(shè)計(jì)的。而土壤的電阻率也可能會(huì)隨季節(jié)、氣候等因素的變化而產(chǎn)生變化。

3.2.3 減小桿塔接地裝置中接地通道的接觸電阻

接地通道的接觸電阻既包括接地引下線或塔身的電阻、接地體引上板與接地引下線或塔身連接螺栓的接觸電阻，還包括架空避雷線與塔身之間連接金具的接觸電阻。

結(jié)束語

輸電線路常規(guī)的防雷保護(hù)措施僅能部分的減少線路雷擊跳閘次數(shù)，為大幅度降低或消除線路雷害事故，必須采取更有效的新措施。而選擇加裝線路防雷用金屬氧化物避雷器可以防止雷直擊導(dǎo)線或雷擊塔頂、避雷線后絕緣子的沖擊閃絡(luò)，從而可以根本上消除線路雷擊跳閘。因此我們必須充分利用有限資金以求得最佳效益，應(yīng)根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，力爭(zhēng)較準(zhǔn)確的選擇線路防雷避雷器的安裝地點(diǎn)。采取有針對(duì)性的綜合防雷技術(shù)措施，努力做好高壓架空輸電線路防雷保護(hù)的“四道防線”：防直擊、防閃絡(luò)、防建弧、防停電，達(dá)到減少輸電線路雷擊跳閘故障，提高供電可靠性的目的。

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