輸電線路防雷措施（一）
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作者：[貴州科比特防雷產品部]
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發表時間：2019/1/5 16:09:00
長期以來，電力系統以提高線路耐雷水平、降低雷擊跳閘率為目的，開展了大量的輸電線路防雷技術研究和措施改造工作，取得了顯著的成效。但是，在輸電線路的設計與運行中，由于對線路走廊的雷電活動特征掌握不夠全面，線路結構及地形地貌特征未能全面考慮，使得目前的防雷設計及措施改造還處于簡單、粗放的狀態，缺乏針對性，技術經濟性不強。因此，應充分考慮線路走廊雷電活動的差異、線路結構特征的差異以及地形地貌的差異，對輸電線路防雷技術及措施的技術原理、應用目標及原則、綜合效益、技術前景等進行綜合評估，以"差異化防雷"的思想指導輸電線路防雷，提高防雷技術的技術性和經濟性。
輸電線路防雷技術，是根據雷擊線路造成故障的原因和特點，采用多種手段來減小線路遭受雷擊發生跳閘的概率，降低雷擊危害的雷電防護技術。
架空輸電線路雷害事故的形成通常要經歷四個階段：線路遭受雷擊；線路發生閃絡；線路由沖擊閃路建立起穩定的工頻電弧；線路供電中斷。針對雷害事故形成的這四個階段，目前輸電線路的防雷技術相應的分為四類：
1、防直擊導線技術，即防止導線直接遭受雷擊，如架設避雷線、減小避雷線保護角、加裝各種型式的避雷針等。
2、防閃絡技術，即防止輸電線路遭受雷擊后發生閃絡，如降低桿塔接地電阻、架設耦合地線、安裝線路避雷器等。
3、防建弧技術，即防止輸電線路發生閃絡后建立穩定的工頻電弧。
4、防停電技術，即防止輸電線路雷擊跳閘后重合閘不成功造成電力中斷，如加裝并聯間隙等。
另外，從認識雷害、分析雷害、解決雷害的技術來說，目前還有一種用于指導線路防雷設計和防雷措施改造的輸電線路防雷實用技術，如雷害活動圖技術。
輸電線路防雷設計的目的，是提高線路耐雷性能，降低雷擊跳閘等。輸電線路雷害事故主要是雷擊桿塔或避雷線造成的反擊事故，感應雷過電壓對線路造成的危害極小，在一些特殊地段還易發生繞擊事故。結合輸電線路雷電活動規律、地理條件、氣象條件采取針對性的防雷措施，如降低桿塔沖擊接地電阻，架設耦合地線，裝線路避雷器，加側向避雷針和加強絕緣等可以取得有效的防雷保護效果。
架設避雷線
架設避雷線是高壓和超高壓輸電線路最基本的防雷措施，其主要作用是防止雷直擊導線。此外，避雷線對雷電流還有分流作用，可以減小流入桿塔的雷電流，使塔頂電位下降；與導線之間的耦合也可降低絕緣上的過電壓。
在雙避雷線的超高壓線路上，正常的工作電流將在每個檔距中兩根避雷線所組成的閉合回路里感應出電流并引起功率損耗。為降低這種損耗和將避雷線作通訊線用，可將避雷線經一個小間隙對地絕緣起來，雷擊時此間隙擊穿，避雷線接地。
330kv及以上應全線架設雙避雷線，220kv應全線架設避雷線，110kv線路一般應全線架設避雷線，但在少雷區或運行經驗證明雷電活動輕微的地區可不沿線架設避雷線，保護角一般取11度-30度，對330KV和220KV雙避雷線路，一般采用20度左右，在南方多雷地區或繞擊事故的山區可采用0度保護角或負保護角。究竟采用多大的保護角各地要根據各地的雷電活動情況，地理、地貌和運行經驗確定。
保護角是影響輸電線路繞擊耐雷性能的重要因素之一，減小避雷線的保護角，輸電線路的繞擊率就會隨之下降，從而使輸電線路的繞擊跳閘率降低。根據電氣幾何模型的觀點，減小避雷線的保護角，可以提高避雷線對導線的屏蔽性能，在相同幅值雷電流下可以減小導線的暴露距離，同時還可以減小可能發生的最大繞擊電流，這兩個因素使線路繞擊跳閘率減小。
減小避雷線保護角技術是利用適當的方法減小避雷線的保護角，提高避雷線對導線的屏蔽性能，減小導線受繞擊的概率，從而有效降低輸電線路繞擊跳閘率的一種輸電線路防雷技術。在南方多雷的山區，減小避雷線的保護角加大避雷線的屏蔽效果是防止繞擊事故的有效措施：
減小避雷線保護角的方法大致可以分為以下幾種：
1、保持避雷線和導線的高度不變，減小它們之間的水平側向距離，使保護角減小。
2、保持避雷線高度不變，通過增加絕緣子片數，降低導線掛線點高度來減小保護角，同時也增加了絕緣子串的長度，提高了絕緣子串的耐受電壓。
3、保持導線高度不變，通過增加避雷線的高度來減小保護角。
對舊輸電線路進行改造時，雖然減小保護角可以直接有效的降低輸電線路的雷擊跳閘率，但是改造工程復雜、需要停電對桿塔結構進行改造，施工周期長，費用高，難度大，總體經濟性不高。
對于新建線路，應用減小保護角技術只需對桿塔重新設計，不需對線路進行額外改造。因此，相對于老線路來說，投資較少。若要外移避雷線的方法來減小避雷線和導線之間的水平距離，由于避雷線外移，桿件的應力增大，桿塔的重量和基礎應力都隨之增加，線路的投資成本有所增加；若用內移導線的方法來減小保護角，如緊湊型線路，桿塔的尺寸減小，輸電走廊也減小，造價會更低；若用增加絕緣子片數，降低導線掛線點高度來減小保護角，桿塔的重量和應力都隨之增加，線路的投資成本增加，但同時線路的絕緣得到加強對提高絕緣子閃絡電壓較為有利；若用增加避雷線高度來減小保護角，需要增加桿塔投資費用，因此各地應根據實際情況采用適合于當地特點的方式。
減小避雷線保護角使用應注意：
1、將避雷線外移，減小避雷線和導線之間的水平距離來減小保護角時應該注意避雷線不能外移太多，應保證桿塔上兩根地線之間的距離不應超過地線與導線間垂直距離的5倍。
2、使用將導線內移的方法來減小保護角，可以避免桿塔重量增加和基礎應力增大的問題，還可以建造更緊湊的輸電線路，減小輸電走廊。
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