潘学斌
（安徽顺安电力架线劳务有限公司，安徽 合肥 230601）
【摘 要】雷电是一种大气放电现象，产生于积雨云中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷。它们对大地的静电感应，使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云团与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般为25~30 kV／cm)，开始游离放电，我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面吋(地面上的建筑物，架空输电线等)，便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里，会出现很大的雷电流(一般为几十kA至几百kA)，并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成了雷电。
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关键词 接地模块；防雷；应用
雷电对电力线路的影响非常大，据统计，高压线路运行的总跳闸次数中，由于雷击事故的次数约占（50～70）％。尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区，雷击输电线路而引起的事故率更高。以我公司运行线路为例，自2003年至今我公司运行线路1350公里，共发生雷击跳闸次数为29次
由上图可知：冰闪、污闪集中发生于2004、2005年份，经过技改项目的实施，取得了显著的效果。而由于雷击的不可控性，雷击跳闸事故时有发生。
我公司按照国网公司《反事故措施》进行了多次技改项目，包括在线路上安装可控避雷针和侧向避雷针。
1．2 雷击造成的危害
从表1所列2002~2004年全国电网故障次数统计知，华中电网因雷击造成的事故约占其事故总数的58.3％。
中原油田横跨河南、山东二省交界处，而河南处于华中电网的末端，仅黄河以北地区就有110kV输电线路13条196.24km，35kV输配电线路90条880km，6kV线路80条240km，是河南省第一大电力用户。据统计，中原油田所在地年平均雷电日约为30天，局部易落雷区(如11OkV李拐变电站附近的采油二厂区域)年雷电日有时能达到45天以上。因此，油田电力线路的防雷保护仍然是防止线路事故的重点。
架空线雷害事故的形成通常要经历4个阶段：
1)输电线路受到雷电过电压的作用；
2)输电线路发生闪络；
3)输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压；
4)线路跳闸，供电中断。
针对雷害事故形成的4个阶段，现代输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，即防直击，就是使输电线路不受雷直击，措施是沿线路装设避雷线；防闪络，就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络，措施是加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻；防建弧，就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧，措施是系统采用消弧线圈接地方式、在线路上安装避雷器等；防停电，就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应，措施是装设自动重合闸等。
2 避雷措施
根据《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》(GBJ64一S3)，目前中原油田电力架空线路采取的主要防雷措施有以下几种。
2.1 架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线，同时还具有以下作用：
1)分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位；
2)通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压；
3)对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
通常来说，线路电压愈高，采用避雷线的效果愈好，而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。标准规定，220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线，110kV线路一般也应全线架设避雷线，35 kV线路不宜全线架设避雷线，一般在变电所的进线段架设1~2km的避雷线，同时按照要求做好杆塔的接地。
为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，减小绕击（下转第333页）（上接第326页）率，避雷线对边导线的保护角尽量做得小一些，一般采用20°~30°。
为了降低接地电阻，同时也防止不法分子破坏，通常把避雷线在每基杆塔处进行了接地。
2.2 降低杆塔接地电阻
降低杆塔接地电阻可以减小雷击杆塔时的电位升高，这是配合架设避雷线所采取的一项有效措施。标准要求，有避雷线的线路，每基杆塔的工频接地电阻在雷季干燥时不宜超过表2所列数值。
2．3 采用中性点非有效接地方式
在7个110kV变电站的35kV系统采用中性点经消弧线圈接地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平。
2.4 加强线路绝缘
由于输电线路个别地段采用大跨越高杆塔（如：跨河、跨路杆塔），这就增加了杆塔落畦的机会。高塔落雷时塔顶电位高，感应过电压大，而且受绕击的概率也较大。为提高线路绝缘，降低线路跳闸率，我们近年来已经陆续把110kV和35kV合成绝缘子。35kV和6kV配电线路多采用冲击闪络电压较高的瓷横担来降低雷击跳闸率。
2.5 装设自动重合闸装置
由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。据统计，我国110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75%~95%，35kV及以下的线路成功率约为50%~80%。因此，油田变电站在各个电压等级的架空线路上都安装了自动重合闸装置。
2.6 安装线路避雷器
即使在全线架设避雷线，也不能完全排除在架空线上出现过电压的可能性，安装线路避雷器后，当雷击过电压超过避雷器的保护水平时避雷器便动作，给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放到大地，从而限制了电压的升高，保障了线路、设备安全。目前，我们在35kV和6kV配电线路所有的配电变压器一次侧均安装了ZnO避雷器。部分35kV联络线出口处安装了放电间隙。
3 结语
架空线的防雷从工程设计阶段就要认真加以考虑，应根据本地的实际情况，采取切实可行的防雷方案，选用质量可靠的电气设备和可靠性高的防雷设备，同时，真正按照等电位的原则，做好符合要求的共用接地网，综合考虑防雷与接地，只有这样，输电线路和设备才能避免遭受雷击。
［责任编辑：曹明明］