水域附近輸電線路桿塔防雷措施淺析

曾健

水域附近輸電線路桿塔防雷措施淺析

曾健

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司益陽(yáng)供電分公司 湖南益陽(yáng) 413000）

在平原河網(wǎng)地區(qū)的輸電線路桿塔有時(shí)難以避免立于水塘、淺溝中，受到雷擊時(shí)，桿塔接地裝置泄流引起水產(chǎn)品被雷擊死亡，對(duì)居民財(cái)產(chǎn)造成較大損失，不利于輸電線路運(yùn)行維護(hù)。本文針對(duì)輸電線路雷擊電流在水塘中的泄流過(guò)程進(jìn)行了分析，并在此基礎(chǔ)上探討了防雷措施。

1 水域附近輸電線路桿塔簡(jiǎn)況

平原地區(qū)由于地勢(shì)平坦，往往河道縱橫，水量豐富。當(dāng)?shù)鼐用窭矛F(xiàn)有條件，深挖水田改作水塘，或養(yǎng)魚或養(yǎng)殖珍珠貝，給自己和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來(lái)新的創(chuàng)收點(diǎn)的同時(shí)，也給輸電線路走線帶來(lái)不小困難，如我省洞庭湖平原地區(qū)的漢壽縣、南縣、華容縣等地。

輸電線路在經(jīng)過(guò)大面積漁場(chǎng)而無(wú)法避讓的時(shí)候，桿塔位置自然落在水塘之中。桿塔受到雷擊時(shí)，雷擊電流順著桿塔接地裝置泄流到附近水域，引起水產(chǎn)品死亡，對(duì)居民財(cái)產(chǎn)造成較大損失，不利于輸電線路運(yùn)行維護(hù)。

根據(jù)以上情況，水域附近的輸電線路桿塔的接地裝置采普通射線型不能滿足運(yùn)行安全要求，有必要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，以下先對(duì)架空線路雷擊電流的情況進(jìn)行淺析。

2 架空輸電線路雷擊電流情況

2.1 輸電線路受雷擊原因

在雷暴云對(duì)地放電過(guò)程中，當(dāng)下行先導(dǎo)傳播至距地面某一高度時(shí)，在地面或地面突出物上，將產(chǎn)生向上的連接先導(dǎo)，二者相接時(shí)，引發(fā)大電流、強(qiáng)輻射的主回?fù)舴烹?。帶避雷線的輸電線路遭受雷擊一般來(lái)說(shuō)分為下列幾種情況：

（1）雷擊桿塔頂部及附近；

（2）繞擊；

（3）反擊。

雷擊電壓也稱為大氣過(guò)電壓，可分為直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓。雷擊主要是通過(guò)建立一個(gè)放電泄流通道，從而使大感應(yīng)電荷中和雷云中異種電荷，因此雷擊和接地裝置的完好性有較大的關(guān)系。輸電線路感應(yīng)雷過(guò)電壓最大可達(dá)到400kV左右，其對(duì)35kV及以下線路絕緣威脅很大，對(duì)110kV及以上線路絕緣子很小，帶避雷線的輸電線路雷擊故障多由直擊雷引起。

直擊雷分為反擊和繞擊，都嚴(yán)重危害輸電線路安全運(yùn)行，在采取各種防雷措之前，應(yīng)先對(duì)雷擊性質(zhì)進(jìn)行有效分析，采取針對(duì)性強(qiáng)的防雷措施，才能達(dá)到較好的防雷效果。

反擊雷過(guò)電壓是雷擊桿塔頂部和避雷線出現(xiàn)的雷過(guò)電壓，主要與絕緣強(qiáng)度和桿塔接地電阻有關(guān)，一般發(fā)生在絕緣較弱相，所以對(duì)于反擊雷過(guò)電壓應(yīng)采取降低桿塔接地電阻，加強(qiáng)絕緣，提高耐雷水平。繞擊雷過(guò)電壓是雷電繞過(guò)避雷線直接擊中導(dǎo)線而出現(xiàn)的雷過(guò)電壓，主要與雷電流幅值，線路防雷保護(hù)方式，桿塔高度，特殊地形有關(guān)，主要發(fā)生在兩邊相。目前對(duì)繞擊雷過(guò)電壓采取的主要措施是減小避雷保護(hù)角，安裝避雷器等。

2.2 普通接地裝置泄流情況

現(xiàn)階段帶避雷線的輸電線路普通采用方框水平放射型接地裝置，

3 水域附近輸電線路桿塔的防雷措施

3.1 加裝避雷器

輸電線路裝設(shè)避雷器以后，當(dāng)輸電線路遭受雷擊時(shí)，雷電流的分流將發(fā)生變化，一部分雷電流從避雷線傳入相鄰桿塔，一部分經(jīng)塔體入地，當(dāng)雷電流超過(guò)一定值后，避雷器動(dòng)作加入分流，大部分的雷電流從避雷器流入導(dǎo)線，傳到相鄰桿塔。雷電流在流經(jīng)避雷線和導(dǎo)線時(shí)，由于導(dǎo)線間的電磁感應(yīng)作用，將分別在導(dǎo)線和避雷線上產(chǎn)生耦合分量。因而避雷器的分流遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于從避雷線中分流的雷電流，這種分流的耦合作用將使導(dǎo)線電位提高，使導(dǎo)線和塔頂之間的點(diǎn)位差小于絕緣子串的閃絡(luò)電壓，絕緣子不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。因此，線路避雷器具有很好的鉗電位作用，這也是線路避雷器進(jìn)行防雷的明顯特點(diǎn)。

水域附近的輸電線路桿塔裝設(shè)避雷器后，雷擊電流大部分被導(dǎo)入導(dǎo)線，經(jīng)接地裝置流入大地的電流將大大降低，再配合下列措施，可基本做到不對(duì)水產(chǎn)品造成實(shí)質(zhì)性傷害。

3.2 采用隔離型接地裝置

隔離型接地裝置簡(jiǎn)況：采用PVC套管+絕緣材料（瀝青等）將接地網(wǎng)導(dǎo)體與水域附近的土壤分開，將接地網(wǎng)引至魚塘下方較深的土壤。

3.3 避雷線絕緣

如果立于水域中的桿塔數(shù)量較少或雖然數(shù)量不少而分布較散，可采用地線絕緣的方法引導(dǎo)雷擊電流。

當(dāng)只有個(gè)別桿塔位于水域中時(shí)，可將該基桿塔的避雷線與桿塔進(jìn)行絕緣，這樣，當(dāng)該桿塔遭受雷擊時(shí)，雷電流將從避雷線傳入相鄰桿塔，從相鄰桿塔的接地裝置流入大地，水域中的桿塔將不會(huì)有接地電流，從而也避免了雷電流電擊水產(chǎn)物。

避雷線絕緣的方法一般采用加裝避雷線絕緣子。

[1]張殿生．《電力工程高壓送電線路設(shè)計(jì)手冊(cè)》.

[2]張廷碧，彭力健，劉啟俊.淺析輸電線路通過(guò)綜合治理取得的防雷效果[J]．四川電力技術(shù).

TM862

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1004-7344（2016）31-0091-01

2016-10-20

曾?。?978-），男，高級(jí)工程師，本科，主要從事輸電線路設(shè)計(jì)等工作。