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供电系统架空输电线路防雷技术探讨 　　 【摘 要】本文主要介绍了几种常用的保护架空输电线路的方法，以期最大限度降低架空线路雷击跳闸率，确保供电系统的安全无间断运行。 　　 【关键词】输电线路；雷击；跳闸；防雷保护 　　 0.引言 　　供电系统的输电线路采用埋地电缆敷设或在金属线槽中沿管廊架敷设，能起到很好的防雷作用，但一些工厂企业的高压输电线路一般由厂外架空引入。这些架空线路往往长达几十甚至上百公里，穿越的地形一般都相当复杂，极易遭受雷击。架空线路遭受雷击时可能发生绝缘子闪络、击穿，甚至导线折断，或造成短路跳闸。 　　 1.架空输电线路防雷的主要方法分析 　　1.1直击雷防护 　　架空输电线路直击雷防护的最有效措施就是避雷线，通过在导线上方假设避雷线主要作用是：①防止落雷直接击中导线，起到拦截作用；②雷击输电杆塔时减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位，起到分流作用；③通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压；④通过屏蔽作用降低导线上的感应过电压；⑤将各线路杆塔的接地装置进行电气连接，形成电气通路供雷云在大地感应出的电荷移动，降低高电阻率地区发生落雷的可能性。一般来说，避雷线的保护角度越小，其保护效果越好（一般应小于20o）。线路的电压等级越高，避雷线在线路总造价中占的比例越小，因此110kV以上输电线路应全程架设避雷线。但是避雷线的防护作用也有其局限性，如某石化企业220kV输电线路全程采用双避雷线，但是每年雷击跳闸率还是很高，这主要是由于输电杆塔大多数位于山顶或山腰上，线路基本上在山谷中穿越，地形条件复杂，雷电活动相当频繁并容易发生畸变，会通过绕击、反击等方式影响到输电线，这就需要其他手段来降低这类损害的发生。 　　1.2降低杆塔接地电阻 　　降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平，以防止反击的有效措施，也是最经济、最有效降低线路雷击跳闸率的措施之一。通过这个方法可以减小雷击杆塔时的电位升高，当线路架设了避雷线时，杆塔的工频接地电阻值不宜大于表1所列数值： 　　表1 有避雷线输电杆塔的工频电阻要求 　　如杆塔所处???置地质条件较差，接地电阻往往不能满足要求，此时应该改变杆塔接地网的形状、敷设方式、增加接地极、外引接地线或加降阻剂来降低接地电阻。 　　1.3架设耦合地线 　　在实际工程中，当降低杆塔的接地电阻有困难的时候，即采用在导线下面架设地线的方法，用以增加避雷线与导线之间的耦合作用，降低绝缘子串上的过电压，从而达到降低线路断路器雷击跳闸率的目的。运行经验证明，这一效果非常显著。由于其作用的产生是通过耦合来实现的，所以，将架设在导线下方的地线叫做耦合地线。而且通过架设耦合地线能很好地降低雷电绕击率，并起到良好的屏蔽效果。需要注意的是，在相同的外部条件下，耦合地线摆放的位置不用，它的屏蔽效果就不同，输电线路的屏蔽是由避雷线和耦合地线共同作用的结果，在设计线路的时候需要充分考虑以上两方面的影响。 　　1.4加强线路绝缘 　　由于输电线路个别地段需要采用大跨越高杆塔（如跨山杆塔等），大大增加了杆塔落雷的几率，高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也大。为了降低线路跳闸率，可在高杆塔上增加绝缘子串片数，加大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。在35kV及以下的线路可采用瓷横担等冲击闪络电压较高的绝缘子来降低雷击跳闸率。 　　1.5装设自动重合闸装置 　　由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。据统计，我国110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75%～95%，35kV及以下的线路重合闸成功率约为50%～80%。因此，各级电压等级的线路均应尽量装设三相或单相自动重合闸。 　　1.6安装线路避雷器 　　即使采取了以上种种措施，也很难完全避免导线上出现过电压。通过安装线路避雷器可以限制电压的异常升高，从而保障线路运行。多年的运行数据表明，在雷电活动频繁、土壤电阻率高、地形复杂的地区安装线路型氧化锌(ZnO)避雷器（SPD）无论在防止雷电绕击导线、雷击塔顶或地线时反击都非常有效。可以结合雷电定位系统及故障记录来分析线路历年跳闸情况、落雷点、落雷密度与跳闸率的关系，在易受雷击的杆塔和区段安装线路SPD。输电线路SPD有两种类型，即带串联间隙和无串联间隙，因运行方式不同和电站SPD相比在结构设计上也有所区别，另外在具体的选择上应注意SPD与绝缘子串的绝缘配合问题。从技术经济角度考虑，当杆塔接地电阻较小（＜15Ω)时,单回路线路宜在边相各安装一只SPD，而双回路线路则宜在下导线各安装一只SPD；当杆塔接地电阻较大（＞60Ω)时，单回路线路宜在三相各安装1只SPD，而双回路线路则宜