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山区输电线路杆塔雷击跳闸分析
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0引言
大量运行经验表明输电线路杆塔在山区的跳闸率远高于平原地区的跳闸率，雷害是危及输电线路安全运行的重要原因之一。
云南地处于北半球，大部分属于亚热带季风湿润型气候，由于地处云贵高原，是典型的山区。由于特殊的地理区位和地形地势，天气复杂多变，雷电灾害一年四季均有发生。由于较为恶劣的地理环境和气象影响，跳闸率居高不下，成为导致电网跳闸事故高发的主要原因。历年雷击跳闸率占比总跳闸数量的60%-80%。
对输电线路的雷击跳闸分析研究，掌握输电线路雷击跳闸的特征，为电网运行提供参考。本文通过对云南文山地区的输电线路跳闸情况进行分析，总结山区输电线路跳闸的特征。
1偏坡对避雷线保护范围的影响
输电线装装设避雷线的目的是为了保护带电导线免受直击雷的影响，大量研究表明，避雷线对输电线路直击雷的保护可达到99%，大多数的直击雷可被避雷线拦截，少量的雷无法拦截，绕击击中导线。
目前高压输电线路都为双避雷线设计，下图是双避雷线在地面平地上的保护范围。双避雷线在平地上保护范围具有对称性。
当输电线路杆塔位于山区坡地时，可以明显发现由于斜坡的存在，输电线路两避雷线距离地面的距离不一样，在上山坡侧，避雷线距离地面的距离短一些，在下山坡侧，避雷线距离地面的距离要大一些。根据单根避雷线的保护范围确定每根避雷线的保护范围。
从图中可以看出在a地形和在b地形，保护范围是有变化的，阴影部分的G区，是b地形时比a地形情况下保护范围减少的区域。山地偏坡的存在使地线距离地面较远，避雷线对偏坡外侧导线的暴露角增大，屏蔽效果削弱。
2雷击跳闸与地形地貌的相关性分析
根据其他文献资料的研究表明，雷击跳闸线路故障与地形地貌具有相关性。数据显示无论是220kV电压等级还是500kV电压等级的输电线路，在雷击跳闸的地形地貌中，山顶地形都占有主导地位。这与山地地形是密不可分的，由于山区多为岩石，山顶接地敷设困难，接地电阻难以降低，在杆塔受到雷击时很容易反击跳闸。另一方面由于山顶杆塔线路下方开阔，对地距离急剧增大，导致绕击概率显著增大。
电压等级
跳闸次数
占总雷击跳闸次数%
山顶
山坡
平地
山顶
山坡
平地
220kV
233
114
20
63.5%
31.0%
5.5%
500kV
69
19
2
76.7%
21.1%
2.2%
合计
302
133
22
66.1%
29.1%
4.9%
3雷击跳闸与保护角的关系
根据相关保护角与雷击跳闸的文献的研究表明，输电线路的保护角与雷击跳闸存在一定关系。下表是文献给出的线路在不同保护角跳闸杆塔的统计和比例关系：
保护角
山区地带
13.297°
0.12076
12°
0.11946
11.5°
0.11982
11°
0.12188
10.5°
0.12349
10
0.12539
4所辖输电线路跳闸案例分析
案例1
2019年03月21日00时44分220kV松莲Ⅱ回线C相故障跳闸，重合闸动作成功，现场天气雷雨。
案例2
2019年04月14日18时34分220kV松莲Ⅱ回线B相故障跳闸，重合闸动作成功，现场天气雷雨。220kV松莲Ⅱ回线#020塔塔型为2D1Y5-J3，呼称高21米，海拔高度1315米，接地型号D1，埋深0.6米，设计电阻值为30欧，杆位所处地貌为山地，杆塔位于半山坡，杆位处主要土壤为：灰岩（中等风化呈块石）。小号侧档距为765米，大号侧档距为805米。
案例3
2019年04月14日19时45分220kV砚锦Ⅱ回线C相故障跳闸，重合闸动作成功，现场天气阴。220kV砚锦Ⅱ回线#086塔塔型为2D1Y5-ZM3，呼称高27米，海拔高度1652.63米，接地型号D1，埋深0.6米，设计电阻值为30欧，杆位所处地貌为山地，杆塔位于半山坡，杆位处主要土壤为：土夹石。小号侧档距为710米，大号侧档距为690米。
三个案例都是下山坡侧的相别发生雷击。故障杆塔的地形均为山坡，根据前面避雷线保护范围论述，由于下山坡侧暴露角增大使得
下山被雷击的概率大大增加，两个杆塔的接地电阻均小于10Ω，从跳闸迹象显示，都为绕击跳闸。
5坡地输电线路杆塔雷击防控
安装避雷器应在杆塔的下山坡侧安装：
对坡地输电线路杆塔避雷线保护角进行调整，减少绕击跳闸的概率；
加装防雷避雷针；
6结语
输电线路防雷措施多种多样，为了减少雷击带来的影响，应采取多种方法，不断提高用电的可靠性，为人民提供更加便利的日常生活跟输电的安全。
参考文献：
赵宝利.浅析输电线路雷击造成跳闸的原因分析及对策研究[J].2021(2016-17):298-.
侯红霞.输电线路防雷工作中存在的问题和对策[J].2021(2013-15):1
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