淺析供電線路的防雷措施

姜殿國(guó)

（龍煤集團(tuán)七臺(tái)河礦業(yè)有限責(zé)任公司電力部，黑龍江 七臺(tái)河 154600）

在電網(wǎng)運(yùn)行中，雷電是導(dǎo)致電網(wǎng)故障主要自然因素，而且輸電線路有著較長(zhǎng)里程，作為電力空中運(yùn)輸通道，更易因雷擊而觸發(fā)保護(hù)跳閘，嚴(yán)重破壞供電可靠性，同時(shí)變電站內(nèi)設(shè)備也會(huì)受到雷電的損害，因此，供電企業(yè)應(yīng)意識(shí)到防雷防護(hù)的重要性，有效降低雷電對(duì)輸變電設(shè)備運(yùn)行安全的影響。所以在本文之中，主要是對(duì)供電線路的防雷措施做出了相應(yīng)的分析，并且在這個(gè)基礎(chǔ)之上提出了下文中的一些內(nèi)容，希望為相同行業(yè)進(jìn)行工作的人員提供出一定價(jià)值的參考。

一、傳統(tǒng)的基于引雷接閃原理的線路防雷的基本方法

引雷防雷的根本原則就是提供一條使雷電對(duì)大地泄放的放電通道，盡量降低通道阻抗，使雷電流沿著我們?cè)O(shè)計(jì)的安全路徑釋放掉，其含義就是要控制雷電能量的安全泄放。傳統(tǒng)的輸電線路防雷措施有在輸電線的上方架設(shè)避雷線、架設(shè)線路的鐵塔上安裝避雷針、加強(qiáng)線路的絕緣增加絕緣串、采用差式絕緣、多回輸電線采用不平衡絕緣方式及架設(shè)耦合地線等。

二、供電線路中常用的防雷具體措施

（一）提高線路的絕緣水平

絕緣子是輸電過(guò)程中重要的絕緣部件，絕緣子的質(zhì)量如何決定這供電線路的絕緣水平，線路的絕緣水平越高其抗雷擊的能力也越高。一般通過(guò)增加絕緣子串的長(zhǎng)度可以提高線路的絕緣水平，但是絕緣子對(duì)地電容、絕緣子對(duì)導(dǎo)線電容可形成一個(gè)電容鏈，在線路正常工作時(shí)，電容鏈的影響可以忽略不計(jì)，當(dāng)線路受到雷電侵襲時(shí)就形成了一個(gè)大且不均勻的電容，直接影響到雷電沖擊電流的分布，進(jìn)而影響絕緣子的壓降，最終產(chǎn)生飽和特性。因此實(shí)際的應(yīng)用中并非是線路的絕緣水平隨著絕緣子片數(shù)增加而無(wú)線增大的，要根據(jù)實(shí)際測(cè)試來(lái)確定最佳的絕緣子片數(shù)。

（二）埋地電纜

將電纜埋于地下可以降低電纜遭受雷擊的概率，但是由于是埋于地下會(huì)使得電纜的散熱不良，從而導(dǎo)致同樣型號(hào)的電纜埋于地下的電流輸送容量要遠(yuǎn)低于架空電流，這樣埋地電纜的成本較高，經(jīng)濟(jì)性能較差，因此埋地電纜一般多用于距離較近的低壓配電系統(tǒng)中。

（三）減小桿塔的接地電阻

桿塔的接地電阻大小對(duì)供電線路的抗雷水平有直接的影響，在雷電多發(fā)區(qū)域一般接地電阻不宜超過(guò)30Ω，降低桿塔的接地電阻可以提高線路的抗雷水平。常用的減小桿塔接地電阻的方法有增加接地裝置的埋深距離，使用大截面的接地線，降低桿塔處的土壤電阻率等。如我礦的主井井塔的接地線就直接與建筑物的接地連在一起，并采用截面積較大的扁鐵一直延伸至山腳，這樣連續(xù)的接地裝置就形成了一條低電阻的通道，從而避免主井井塔受到雷擊，保護(hù)主要的建筑和設(shè)備。定期進(jìn)行供電線路桿塔接地電阻的檢測(cè)，對(duì)線路桿塔的不合格接地網(wǎng)進(jìn)行整改，包括對(duì)桿塔接地引下線接觸不良、生銹等接地隱患進(jìn)行整改。

（四）安裝避雷器

目前廣泛使用的是氧化鋅避雷器，安裝氧化鋅避雷器也是最為有效的一種防雷措施。氧化鋅避雷器具有可重復(fù)使用、容量大、耐污性能好等優(yōu)點(diǎn)，避雷器在工頻電壓時(shí)呈現(xiàn)高阻值，截?cái)喙ゎl續(xù)流，從而保護(hù)絕緣子串免于閃絡(luò)，當(dāng)線路受到雷擊產(chǎn)生過(guò)電壓超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器首先動(dòng)作來(lái)釋放雷電流，避免開(kāi)關(guān)跳閘。為避免停電影響生產(chǎn)，解決傳統(tǒng)避雷器故障時(shí)引發(fā)停電事故以及需要停電檢修檢測(cè)的問(wèn)題，提高供電可靠性，消除安全隱患，提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益，近兩年礦區(qū)逐步采用跌落式氧化鋅避雷器來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氧化鋅避雷器。跌落式避雷器是將帶脫離器的避雷器和跌落式熔斷器相結(jié)合，除具有傳統(tǒng)型避雷器的過(guò)壓保護(hù)外，在發(fā)生異常故障時(shí)，工頻短路電流使脫離器動(dòng)作，其接地端自動(dòng)脫開(kāi)，可防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，檢修維護(hù)更為方便。跌落式避雷器的優(yōu)點(diǎn)在于在不影響供電的情況下，可借助絕緣拉閘操作桿對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)、維修和更換。

此外為降低線路雷電侵入波的影響，避雷器是最為常見(jiàn)的措施，可顯著提高站內(nèi)設(shè)備抗雷電干擾的能力，然而其對(duì)于安裝環(huán)境有要求，要嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)電力設(shè)施安裝規(guī)定進(jìn)行布置，起到分?jǐn)偫纂姏_擊電流的作用。避雷器經(jīng)多年發(fā)展也有很大改善，從最先的閥型避雷器到氧化物避雷器，抗雷擊性能得到顯著的改善，并且氧化物避雷器已逐漸普及，但也要注意避雷器設(shè)備的合理規(guī)劃和安裝設(shè)計(jì)，與站內(nèi)電氣設(shè)備相配合，盡可能地確保其避雷效果。

總結(jié)：由于雷電是一種自然現(xiàn)象，無(wú)法阻止其發(fā)生，對(duì)線路問(wèn)題進(jìn)行解決要從實(shí)際出發(fā)，需采取有效的防雷措施來(lái)降低其對(duì)供電線路的侵襲，這就要求供電線路在設(shè)計(jì)之初就要考慮到防雷的要求，具體的防雷措施要結(jié)合實(shí)地的情況以及氣候的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并針對(duì)重要的設(shè)備或建筑進(jìn)行重點(diǎn)的防護(hù)。在防雷裝置安裝完成后的應(yīng)用中加強(qiáng)檢查和維護(hù)，對(duì)不符合要求的進(jìn)行處理或更換，使得防雷裝置起到提高線路供電的穩(wěn)定性。