陳夏偉

摘 要：輸電線路作為構(gòu)成電網(wǎng)網(wǎng)架的主要組成部份，近年來，由于地形地貌、氣候、環(huán)境等因素，輸電線路因雷擊而導致保護動作、跳閘事故日益增多，在福建丘陵、沿海地區(qū)，輸電線路跳閘總概率中，由雷擊引起的次數(shù)占40% -70%，尤其在地形復雜的丘陵地區(qū)、雷電頻繁活動且較強烈地段、土壤高電阻率的地質(zhì)環(huán)境，因雷擊輸電線路而引起的跳閘率更高，這給社會帶來了巨大的經(jīng)濟損失。

關(guān)鍵詞：輸電線路;雷擊;因素分析

輸電線路作為構(gòu)成電網(wǎng)網(wǎng)架的主要組成部份，近年來，由于地形地貌、氣候、環(huán)境等因素，輸電線路因雷擊而導致保護動作、跳閘事故日益增多，在福建丘陵、沿海地區(qū)，輸電線路跳閘總概率中，由雷擊引起的次數(shù)占40% -70%，隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，輸電線路在不同地區(qū)的分布范圍不斷擴大。輸電線路分布區(qū)域中有些存在氣候條件惡劣、環(huán)境復雜的地方，尤其在地形復雜的丘陵地區(qū)、雷電頻繁活動且較強烈地段、土壤高電阻率的地質(zhì)環(huán)境，因雷擊輸電線路而引起的跳閘率更高，這給社會帶來了巨大的經(jīng)濟損失。因此，研究輸電線路受雷擊原因，并通過分析提出防范措施在當前已至關(guān)重要。

1.雷電活動強烈

山區(qū)地段由于地形起伏較大，氣流活動特殊，會導致落地雷密度較平原地區(qū)為高。福建沿海大部分地區(qū)（80%以上）為山地丘陵，較多的森林植被被覆蓋，雨水豐富，導致雷電活動頻繁。福建沿海地區(qū)雷電日多達60-70個雷電日，個別地區(qū)達80以上。2010年其全省平均落雷密度為1.15次/平方公里，而福建省2010年全省平均落雷密度為2.00次/平方公里，是內(nèi)陸省份的兩倍，說明在雷擊密度和強度是主要雷害因素。

2.山區(qū)、沿海線路地形條件不利

山區(qū)輸電線路走廊因地形地貌限制、氣候條件復雜、氣流風向影響較大使得設(shè)計上需要兼顧多種因素的存在，有些因素無法在設(shè)計中兼顧到。這些不良因素日后都會影響和制約線路防雷設(shè)施發(fā)揮作用的主要原因。其不良后果主要如下：

一是縱深山谷導致氣流運動復雜多變，雷擊形態(tài)變化快，如保護角屏蔽效果降低，按擊距理論分析上開放空間明顯增大;暴露弧長明顯增大，導線—大地回路之間的電磁感應(yīng)加大，使絕緣子承受的反擊電壓明顯增大。

二是傾斜山坡導致上邊坡有利于減少繞擊，而下邊坡的傾斜面上導線過分暴露，保護角顯著增大，繞擊概率大大增加，使總體雷害明顯加重;

三是沿海線路受氣候條件限制，空氣鹽密度高、腐蝕嚴重，絕緣破壞強，耐壓強度大大降低。

3.線路桿塔高度等參數(shù)

山區(qū)輸電線路設(shè)計中某些參數(shù)普遍較大。如桿塔高度、跨越檔距等參數(shù)將隨之增大，帶來主要問題包括：一是塔身電感增大，使反擊電壓增高;二是分流作用降低（含相鄰桿塔的分流、雷擊檔距中央的分流）;三是檔距不均勻，大檔距導地線間閃絡(luò)概率增加。這些不利因素的組合降低了防雷裝置的總體性能，如果沒有更低的接地電阻，更高的絕緣以及更好的屏蔽，就無法補償諸多的防雷缺陷。但在實際設(shè)計中，大多沒有采取相應(yīng)的補強技術(shù)措施。根據(jù)以往作過相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，大檔轉(zhuǎn)角（或耐張）桿雷擊閃絡(luò)概率最高（雷擊閃絡(luò)率比普通桿塔高50%-100%），其次是大檔距直線桿塔（高20-30%），這些實際運行經(jīng)驗充分說明了地形因素帶來線路設(shè)計參數(shù)上的薄弱點是確實存在的

4.土壤電阻率高

運行統(tǒng)計結(jié)果顯示，桿塔雷擊跳閘率與接地電阻有著直接的關(guān)系，表1顯示的是某單位某110kV的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，說明雷擊閃絡(luò)與接地電阻具有十分明確的對應(yīng)關(guān)系。我公司輸電線路大多地處高山，主要是巖層或夾帶少量泥土，地形、地貌條件處于十分不利的狀況。這些地區(qū)共同的特點是，表層以下不深處基本上都是高電阻率的巖石或風化石，電阻率一般達1000-2000歐米，有的達3000-5000歐米，而通常僅憑經(jīng)驗及目測估算不能準確判斷電阻率。桿塔在這些地形接地電阻值大多達20-30歐以上，有的達50-60歐以上。一般改造措施很難取得好的效果。 雖然一些地段的桿塔經(jīng)過特殊處理可以達到設(shè)計要求，但人工接地裝置在運行中容易銹蝕破壞或遭外力損壞，使耐雷水平降低。因此必須始終保持接地裝置的完好，才能維持較好的運行記錄。

5.設(shè)計存在的缺陷

桿塔接地電阻設(shè)計值不合理。桿塔接地電阻是反映線路耐雷水平的重要參數(shù)，山區(qū)線路由于地形、地貌等各種不利條件影響，對降低桿塔接地電阻帶來許多不良制約因素，如土壤電阻率高、覆蓋土層薄、干燥等等。線路設(shè)計時，一般應(yīng)根據(jù)耐雷水平的需要和具體地形條件提出相應(yīng)接地射線長度和根數(shù)的要求，再估算出施工所達到的接地電阻參數(shù)。但是，幾乎所有線路接地設(shè)計都沒有做到這一要求，大多分幾段測量出幾個土壤電阻率數(shù)值，然后根據(jù)這一數(shù)據(jù)，設(shè)計出該段的幾座桿塔的電阻設(shè)計上限，造成部分桿塔接地裝置埋設(shè)方式均按此設(shè)計值進行設(shè)計，無法滿足現(xiàn)場實際土壤電阻率數(shù)值，達不到防雷效果。

參考文獻

[1] 黃偉超，何俊佳，陸佳政，等.實際雷電活動分布下的線路雷擊跳閘率計算[J].高電壓技術(shù)，2008

[2] 彭海濤.山區(qū)10kV配網(wǎng)架空線路差異化防雷策略研究[D].華南理工大學，2011.