淺談城市輸電線路防雷電設計的應用

全愛

1.引言

雷擊是對輸電線路破壞最大的自然災害，雷擊瞬間產生的強電流會造成輸電線路無法承受巨大的負荷而出現短路、燒毀等問題，對電力系統(tǒng)、電力設備造成的危害相當大，防雷接地的設計和維護可以有效防范這一問題的產生。在確定輸電線路的防雷方式時，應全面考慮線路的重要程度、系統(tǒng)運行方式、線路經過地區(qū)雷電活動的強弱、地形地貌特征、土壤電阻率的高低等條件，并結合當地己有線路的運行經驗進行全面的技術經濟比較從而確定出合理的保護措施。

2.輸電線路的防雷技術

2.1 避雷線架設

2.1.1 避雷線架設的作用

輸電線路設計中通過架設避雷線可有效地屏蔽導線，將雷電產生的電流分解成不同的支電流，由此防止對導線造成直接性的破壞。避雷線的主要作用是防止雷直擊導線同時還具有的作用有：（1）分流作用以減小流經鐵塔的雷電流從而降低塔頂電位；（2）通過對導線的藕合作用可以減小線路絕緣子的電壓；（3）對導線的屏蔽作用還可以降低導線上的感應過電壓。

2.1.2 避雷線架設的設計應用

在設計方案中應該把避雷線敷設在導線之上，避雷線的保護范圍較廣，可將其作為輸電線路的主要保護裝置。通常來說線路電壓愈高，采用避雷線的效果愈好而且避雷線在線路造價中所占的比重也愈低（一般不超過線路的總造價的10%）。因此規(guī)程規(guī)定，220kV及以上電壓等級的輸電線路應全線架設避雷線66kV線路一般也應全線架設避雷線。為提高避雷線對導線的屏蔽效果保證雷電不致繞過避雷線而直接命中導線應當減小繞擊率。避雷線對邊導線的保護角應做得小一些一般采用20-300。220kV及330kV雙避雷線線路應做到200左右500kV及以上的超高壓、特高壓線路都架設雙避雷線保護角在15度及以下。

為了起到保護作用，避雷線應在每基鐵塔處接地。在雙避雷線的超高壓輸電線路上正常的工作電流將在每個檔距中兩根避雷線所組成的閉合回路里感應出電流并引起功率損耗。為了減小這一損耗，同時為了把避雷線兼作通訊及繼電保護的通道可將避雷線經過一個小間隙對地（鐵塔）絕緣起來。雷擊時，間隙被擊穿使避雷線接地。

隨著線路電壓等級的下降，線路的絕緣水平也隨之逐級下降避雷線的防護效果也就逐步降低以致在很低電壓（例如20kV以下）時失去實用意義。因此，避雷線一般只用于輸電線路中。

2.2 接地電阻與架設禍合地線

2.2.1 接地電阻

通過降低鋼塔的接地電阻也能起到很好的防雷效果，這也是輸電線

[2] 李林易。輸電線路設計中的防雷措施及應用[J]，云南電業(yè)，2010年第01期.

[3] 陳海青。架空輸電線路防雷措施[J]，工業(yè)設計，2012年02期.

[4] 中國電氣工程大典編輯委員會編.中國電氣工程大典.第14卷，建筑電氣工程[M]北京：中國電力出版社2009.