陸顯明

摘 要：分析了配電網(wǎng)電力線路受到雷擊發(fā)生跳閘事故的原因，闡釋了電力線路防雷管理的重要性，并提出了電力線路的防雷管理措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力線路；防雷管理；接地桿塔；絕緣子

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）18-0087-02

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和社會經(jīng)濟建設(shè)步伐的加快，人們對電力的需求越來越大。對配電網(wǎng)絡(luò)中的電力線路來說，因雷電襲擊而導致的跳閘問題會對供電的安全、可靠產(chǎn)生直接影響。雷電具有隨機性和不可控制性，對電力線路的危害較大。因此，要加強電力線路的防雷管理，減少事故的發(fā)生，從而降低電力企業(yè)的經(jīng)濟損失。

1 電力線路遭受雷擊發(fā)生跳閘的原因

配網(wǎng)電力線路遭受雷擊破壞的影響因素包括：架空地線、桿塔接地電阻、雷電強度、線路絕緣放電電壓。

1.1 雷電直接擊中電力線路

通常，配網(wǎng)電力線路中產(chǎn)生大氣過電壓包括兩種情況：感應雷過電壓和直擊雷過電壓。其中，感應雷過電壓是雷電擊中線路附近的地面，產(chǎn)生電磁感應而引發(fā)的過電壓；直擊雷過電壓是雷電直接擊中電線形成的過電壓。按照性質(zhì)的不同，可以將電力線路的雷擊故障分為雷電繞擊和反擊閃絡(luò)。運行經(jīng)驗顯示，在電力系統(tǒng)受到的雷電襲擊中，直擊雷過電壓的危害性最大。由于配網(wǎng)電力線路對應的防雷措施不同，所以在選擇防雷措施時，首先要確定線路遭受雷擊導致跳閘的具體原因。

1.2 電力線路遭受雷電繞擊

電力線路運行經(jīng)驗、現(xiàn)場實測結(jié)果和模擬實驗結(jié)果均表明，電力線路遭受雷電繞擊的概率與高壓電力線路途經(jīng)地的地形地貌、地質(zhì)條件、桿塔高度和避雷線對邊導線保護角有直接關(guān)系。位于山地的電力線路受到雷電繞擊的概率是平原地區(qū)的3倍，因為在山區(qū)架設(shè)電力線路時，桿塔的跨越幅度和高差檔距較大，線路抵抗雷電的能力較弱。如果某地區(qū)的雷電活動強烈，則這個區(qū)段的電力線路會更容易受到雷電的襲擊。

1.3 電力線路遭受雷電反擊

當雷電電流經(jīng)避雷線、雷擊桿傳入接地和塔體時，會導致塔桿電位的升高，進而導致相導線出現(xiàn)過電壓。當塔體電位與導線過電壓合成的電流超過輸電線路絕緣子閃絡(luò)的電壓時，接地桿塔與導線間就會產(chǎn)生反擊閃絡(luò)。提高耦合系數(shù)、降低桿塔電阻、增強線路的絕緣能力、減小分流系數(shù)均是有效的電力線路防雷方式。

2 配網(wǎng)電力線路防雷管理的重要性

電力企業(yè)已經(jīng)意識到配電網(wǎng)絡(luò)電力線路防雷的重要性。由于電力線路是高聳于地面的電力設(shè)施，通常位于空曠地區(qū)，而且線路很長，因此，其容易遭受雷擊。統(tǒng)計結(jié)果顯示，長度為100 km、高度為8 m的電力線路每年遭到雷擊的平均次數(shù)為4.8次。根據(jù)運行經(jīng)驗，雷擊是電力線路停電故障的主要原因之一，此外，雷擊線路還會對變電所、發(fā)電廠的安全運行造成影響。提高電力線路的防雷技術(shù)水平，不僅能夠確保電力系統(tǒng)的安全、可靠供電，還能保護變電所和發(fā)電廠的電力設(shè)備，為其安全運行提供可靠保障，因此，加強配網(wǎng)電力線路的防雷管理具有重要的現(xiàn)實意義。但以目前的技術(shù)水平來看，尚不能夠做到線路的絕對防雷，要根據(jù)具體情況對各種線路采取有針對性的防雷措施。總體而言，需要綜合分析線路所經(jīng)地區(qū)的氣候狀況、雷電活動、防雷設(shè)施和線路保護投資等多種因素。

3 防雷管理措施

3.1 合理利用避雷線和接地地阻

在配網(wǎng)電力線路采取的防雷措施中，避雷線是一個基本的方法，可以避免雷電襲擊導線，對雷電電流起到分流的作用，同時，還能對導線起到耦合和屏蔽的作用。在避雷線的日常使用過程中，為了減少避雷線電流造成的附加損耗，需要通過“小間隙”的方式對避雷線實施絕緣保護。當遇到雷雨天氣時，可以小間隙擊透避雷線，減少桿塔的接地電阻，從而有效避免雷電反擊。一般情況下，線路的電壓越高，避雷線的作用就越強，且占線路造價的比重越少。按照相關(guān)要求，110 kV、220 kV及以上等級電壓的電力線路需全線架設(shè)避雷線，35 kV的線路通常在變電所進線段架設(shè)1～2 km的避雷線即可，同時，要根據(jù)規(guī)定做好桿塔接地工作。

3.2 架設(shè)耦合地線

如果無法有效減少桿塔的電阻，可以在導線下架設(shè)地線，以增加導線與地面間的耦合效果，減少絕緣子的電壓值，并對雷電起到分流的作用。對35 kV及以下電壓等級的線路來說，可以全線架設(shè)避雷線，通過消弧線圈接地，自動降低雷擊線路造成的單相接地，避免跳閘和相間短路故障的發(fā)生。兩廂或三廂線路遭到雷擊會造成導線的閃絡(luò)現(xiàn)象，但不會出現(xiàn)跳閘問題，因為閃絡(luò)導線的作用與地線相似，它增加了耦合作用，減少了閃絡(luò)導線上絕緣子的電壓值，提高了電力線路抵抗雷擊的水平。

3.3 增強線路的絕緣水平

電力線路在公路、河流等特殊路段的跨度較大，增加了塔桿的落畦。當發(fā)生雷電時，塔頂?shù)碾娢贿_到最高值，從而產(chǎn)生了感應過電壓，增加了雷電繞擊的頻率。為了減少線路的跳閘故障，需要提高線路的絕緣水平。通常，合成110 kV與35 kV線路的絕緣子或6 kV和35 kV電力線路使用高壓瓷橫擔能夠減少因雷擊導致的跳閘事故。

3.4 維護線路中的絕緣弱點

高桿線路的跨越點和交叉處、電線的開關(guān)、電纜頭等都屬于絕緣弱點。如果出現(xiàn)雷擊，這些位置就容易出現(xiàn)短路現(xiàn)象，所以需要在絕緣弱點處安裝專門的避雷器進行保護。

3.5 安裝自動重合閘裝置

通常，大部分雷擊導致的閃絡(luò)問題在發(fā)生跳閘后會自動消除，因為線路絕緣具有自動恢復的功能，安裝自動重合閘能夠更好地降低線路受到雷擊的概率，因此，為配網(wǎng)電力線路安裝自動重合閘是十分必要的。

3.6 合理使用線路避雷器

對全線架設(shè)避雷線的電力線路來說，并不能完全消除過電壓，因此，要合理使用避雷器，一旦雷擊產(chǎn)生的過電壓超過了避雷器的保護范圍，避雷器就會對雷擊電流形成通向地面的低阻抗通路，從而限制電壓升高，有效保證電力線路和電力設(shè)備的安全、穩(wěn)定。現(xiàn)階段，變電站對每個6 kV和35 kV電力線路的變壓器都設(shè)置了避雷器，還在一些35 kV聯(lián)絡(luò)線的相應出口位置安裝了放電間歇。