浅谈架空送电线路防雷设计.docx

浅谈架空送电线路防雷设计摘要:本文通过分析高压架空送电线路雷击闪电跳闸产生的原因在进行送电线路设计时针对雷击情况提出一些合理的防雷方式以提高送电线路耐雷水平。关键词:雷击跳闸设计应用防雷设计中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：0前言架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。由于它暴露在自然之中极易受到外界的影响和损害其中最主要的一个方面是雷击。架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山输电线路长遭遇雷击的几率较大。雷击跳闸一直是影响高压送电线路供电可靠性的重要因素。由于大气雷电活动的随机性和复杂性目前世界上对输电线路雷害的认识研究还有诸多未知的成分。进行高压送电线路设计时要全面考虑综合分析每一条线路的具体情况通过安全、经济、质量比较选取有针对性的防雷设计技术措施以达到提高供电可靠性的目的。1设计的原则线路防雷保护首先在于抓好基础工作目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化很大程度上要依赖传统的技术措施只要运用得好仍然是可以信赖的。对已投运的线路应结合地区的地貌、地形、地质以及土壤状况与接地电阻的合理水平给出正确的评价找出可能存在薄弱环节或缺陷因地制宜地采取措施。2雷击跳闸分析高压送电线路遭受雷击的事故主要与四个因素有关：线路绝缘子的50%放电电压；有无架空地线；雷电流强度；杆塔的接地电阻。高压送电线路各种防雷措施都有其针对性因此在进行高压送电线路设计时我们选择防雷方式首先要明确高压送电线路遭雷击跳闸原因。2.1高压送电线路绕击成因分析根据高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。对山区的杆塔我们的计算公式是:上式中Pa－山区线路的绕击率；a－杆塔上地线对外侧导线的保护角（°）;h－地线在杆塔上的悬挂点高度（m）。山区高压送电线路的绕击率约为平地高压送电线路的3倍或相对于保护角增大8°的情况。山区设计送电线路时不可避免地会出现大跨越、大高差档距这是线路耐雷水平的薄弱环节；一些地区雷电活动相对强烈使某一区段的线路较其他线路更容易遭受雷击。2.2高压送电线路反击成因分析雷击杆、塔顶部或避雷线时雷电电流流过塔体和接地体使杆塔电位升高同时在相导线上产生感应过电压。如果升高塔体电位和相导线感应过电压合成的电位差超过高压送电线路绝缘闪络电压值即Ui>U50%时导线与杆塔之间就会发生闪络这种闪络就是反击闪络。由以上公式可以看出降低杆塔接地电阻Rch提高藕合系数k、减小分流系数β、加强高压送电线路绝缘都可以提高高压送电线路的耐雷水平。在实际设计中我们着重考虑降低杆塔接地电阻Rch和提高藕合系数k的方法作为提高线路耐雷水平的主要手段。3高压送电线路设计防雷措施清楚了送电线路雷击跳闸的发生原理对照下面表1内容我们就可以有针对性地对设计中送电线路经过的不同地段不同地理位置的杆塔采取相应的防雷措施。3.1加强高压送电线路的绝缘水平高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比加强零值绝缘子的检测保证高压送电线路有足够的绝缘强度是提高线路耐雷水平的重要因素。为降低线路跳闸率可在高杆塔上增加绝缘子申片数加大大跨越档导线与地线之间的距离以加强线路绝缘。或采用有较好的耐电弧和不易老化的玻璃绝缘子。3.2降低杆塔的接地电阻高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比根据各基杆塔的土壤电阻率的情况尽可能地降低杆塔的接地电阻这是提高高压送电线路耐雷水平的基础是最经济、最有效的手段。对于土壤电阻率较高的疑难地区的线路则应强化降阻手段的应用如增加接地体埋设深度延长接地极的长度加填降阻剂的使用就近增加垂直接地极的运用。3.3根据规程规定在雷电活动强烈的地区和经常发生雷击故障的杆塔和地段可以增设耦合地线。由于耦合地线可以使避雷线和导线之间的耦合系数增大并使流经杆塔的雷电流向两侧分流从而提高高压送电线路的耐雷水平。3.4耦合地埋线耦合地埋线可起两个作用一是降低接地电阻它是降低高土壤电阻率地区杆塔接地电阻的有效措施之一。二是起一部分架空地线的作用既有避雷线的分流作用又有避雷线的耦合作用。据采用耦合地埋线单位的运行经验在一个20基杆塔的易击段埋设耦合地埋线后10年中只发生一次雷击故障有文献介绍可降低跳闸率40%显著地提高了线路耐雷水平。3.5适当运用高压送电线路避雷器由于安装避雷器使得杆塔和导线电位差超过避雷器的动作电压时避雷器就