線路避雷器在輸電線路防雷中的應用效果探討

[摘 要]為了減少輸電線路的雷擊跳閘次數，在輸電線路的雷擊區安裝線路避雷器，可以提高線路的抗雷水平。本文介紹了線路避雷器的防雷原理，并對廣州花都供電分公司部分掛網運行了3a的線路避雷器進行了跟蹤分析，對線路避雷器的防雷效果進行了探討。

[關鍵詞]輸電線路 雷擊 線路避雷器 效果

1引言
　　近幾年來，雷擊引起的輸電線路掉閘故障日益增多，從實際運行經驗表明，輸電線路的故障一半以上是雷電引起的。為了減少輸電線路的雷擊故障，通常采用多種的防雷措施，一般有: 架設避雷線; 降低桿塔接地電阻; 架設耦合地線; 提高線路的絕緣水平等等，取得了一定的防雷效果。但常規的防雷保護措施僅能部分地降低線路雷擊跳閘率，一些高土壤電阻率的線路桿塔、繞擊雷對線路造成影響及線路雷擊區防雷問題上，仍沒有找到比較好的解決方法。
　　將線路避雷器安裝在輸電線路的易擊區，是一種有效的線路防雷措施，在美國、日本等國已有十多年的運行歷史，取得了很好的效果。從2000年開始，廣州花都供電分公司對二條雷擊跳閘率較高的110kV輸電線路安裝了線路避雷器。經過幾年的掛網運行，取得了較好的防雷效果。

2線路避雷器防雷的基本原理
　　線路避雷器一般采用避雷器本體和串聯空氣間隙的組合結構，避雷器本體基本不承擔系統運行電壓，不必考慮在長期運行電壓下的電老化問題，在本體發生故障時也不影響線路運行。串聯空氣間隙有兩種，一是純空氣串聯間隙（簡稱純空氣間隙），一是由合成絕緣子支撐的串聯空氣間隙（簡稱絕緣子間隙）。兩種間隙各有優缺點，純空氣間隙不必擔憂空氣間隙發生故障，但在安裝線路避雷器時需要在桿塔上調整間隙距離，實施安裝時要求高一點; 情況相反，對于絕緣子間隙，由于間隙距離已由絕緣子下，實施安裝較為容易，但支撐串聯間隙的合成絕緣子承擔著較高的系統電壓。
　　雷擊桿塔時，一部分雷電流通過避雷線流到相臨桿塔，另一部分雷電流經桿塔流入大地，桿塔接地電阻呈暫態電阻特性，一般用沖擊接地電阻來表征。
雷擊桿塔時塔頂電位迅速提高，其電位值為:
Ut=iRd+L· di/dt (1)
式中, i--雷電流; Rd--沖擊接地電阻; L.di/dt--暫態分量。
　　當塔頂電位Ut與導線上的感應電位U1的差值超過絕緣子串50%的放電電壓時，將發生由塔頂至導線的閃絡。即Ut-U1＞U50，如果考慮線路工頻電壓幅值Um的影響，則為Ut-U1+Um＞U50。因此，線路的耐雷水平與4個重要因素有關，即線路絕緣子的50%放電電壓、雷電流強度、有無架空地線和塔體的沖擊接地電阻。一般來說，線路的50%放電電壓是一定的，雷電流強度與地理位置和大氣條件相關，不加裝避雷器時，提高輸電線路耐雷水平往往是采用降低塔體的接地電阻，在山區，降低接地電阻是非常困難的，這也是為什么輸電線路屢遭雷擊的原因。