送电线路的防雷技术措施(2)

当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-U1＞U50，如果考虑线路工频电压幅值Um的影响，则为Ut-U1+Um＞U50。因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。一般来说，线路的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关，不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻，在山区，降低接地电阻是非常困难的，这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。
　　加装线路避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。

　　雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。但由于其费用较高，故综合考虑后未进行行推广运用。

　　2．降低杆塔的接地电阻。杆塔接地电阻增加主要有以下原因：

　　（1）接地体的腐蚀，特别是在山区酸性土壤中，或风化后土壤中，最容易发生电化学腐蚀和吸氧腐蚀，最容易发生腐蚀的部位是接地引下线与水平接地体的连接处，由腐蚀电位差不同引起的电化学腐蚀。有时会发生因腐蚀断裂而使杆塔“失地”的现象。还有就是接地体的埋深不够，或用碎石、砂子回填，土壤中含氧量高，使接地体容易发生吸氧腐蚀，由于腐蚀使接地体与周围土壤之间的接触电阻变大，甚至使接地体在焊接头处断裂，导致杆塔接地电阻变大，或失去接地。

　　（2）在山坡坡带由于雨水的冲刷使水土流失而使接地体外露失去与大地的接触。

　　（3）在施工时使用化学降阻剂，或性能不稳定的降阻剂，随着时间的推移降阻剂的降阻成分流失或失效后使接地电阻增大。

　　（4）外力破坏，杆塔接地引下线或接地体被盗或外力破坏。

　　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、有效的手段。针对河池供电局部分线路接地电阻值长期以来偏大，降低了线路的耐雷水平。为确保线路安全运行，对不同的杆塔型式我们采用φ8的园钢进行了接地网统一设计、统一加工，避免了高山大岭上进行施工焊接造成工艺质量不合格等的可能，同时也减少了野外工作量，大大降低劳动强度，加快改造速度。通地改造使杆塔地网的接地电阻值大幅度降低，从而使线路的耐雷水平从理论上得到大大提高。

　　1．设计接地网改造型式。方案：利用绝缘摇表采用四极法进行土壤电阻率的测试，以及采用智能接地电阻测试仪,直测土壤电阻率。根据测试的土壤电阻率的结果进行比较再根据设计时所给予的接地装置的型式，确定最终的接地体的敷设方案。

　　有架空地线路的线路杆塔的接地电阻接地放射线

　　（1）土壤电阻率在10000欧•米及以上的杆塔：采用八根放射线不小于518米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（2）土壤电阻率在2300~3200欧•米的杆塔：采用八根放射线不小于518米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（3）土壤电阻率在1500~2300欧•米的杆塔：采用八根放射线不小于358米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（4）土壤电阻率在1200~1500欧•米的杆塔：采用八根放射线不小于238米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（5）土壤电阻率在750~1200欧•米的杆塔：采用八根放射线不小于198米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（6）土壤电阻率在500~750欧•米的杆塔：采用八根放射线不小于138米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（7）土壤电阻率在250~500欧•米的杆塔：采用八根放射线不小于118米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

　　（8）土壤电阻率在250欧•米及以下的杆塔采用八根放射线不小于388米的φ8圆钢进行敷设并焊接。

2．杆塔接地装置埋深：在耕地，一般采用水平敷设的接地装置，接地体埋深不得小于0.8米；在非耕地，接地体埋深不得小于0.6米。在石山地区，接地体埋深不得小于0.3米。

　　3．接地电阻值不能满足要求时，可适当延伸接地体射线，直至电阻值满足要求为止，个别山区，如岩石地区，当射线已达8根80米以上者，可不再延长。

　　4．接地体的连接：采用搭接方式，两接地体搭接长度不得小于圆钢直径的6倍。

　　5．防腐：焊接部位必须处理干净再做防腐处理。

　　6．为了减少相邻接地体的屏蔽作用，水平接地体之间的接近距离不得小于5米。

　　三、采取的措施

　　1. 对线路中测出的接地电阻不合格的杆塔的接地电阻进行重新测试；并测试土壤电阻率。

　　2. 对查出的接地电阻不合格的杆塔接地放射线进行开挖检查，重新对本杆塔的敷设接地线，并进行焊接。

　　3．对检查中发现已烂断或无接地引下线的杆塔接地装置进行焊接，并对接地电阻重新测试，不符合规定的重新进行敷设。

　　4．对被浇灌在保护帽内的接地引下线，采取的方式可为将引下线从保护帽内敲出，再重新浇灌保护帽或将引下线锯断重新进行焊接。

　　5．对重新敷设的接地电阻不合格的杆塔,再次使用降阻剂进行改造。　　

　　四、结语

　　在总结了送电线路防雷工作存在的问题和如何运用好常规防雷技术措施的基础上，我们认为雷电活动是小概率事件，随机性强，要做好送电线路的防雷工作，就必须抓住其关键点。综上所述，为防止和减少雷害故障，设计中我们要全面考虑高压送电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况，还要结合原有高压送电线路运行经验以及系统运行方式等，通过比较选取合理的防雷设计，提高高压送电线路的耐雷水平。雷电活动是一个复杂的自然现象，需要电力系统内各个部门的通力合作，才能尽量减少雷害的发生，将雷害带来的损失降低到最低限度。

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