【正文】 施應該以安裝避雷器和可控放電避雷針為主，原因如下： （ 1）、避雷器雖造價較高，但保護效果好，桿塔、導線被雷擊時，能迅速運作，適用于 大檔距線路段，能有效的彌補可控放電避雷針保護范圍不足的盲點。有線路避雷器時為 350KA 以上。日本在分析 77KV 線路各種防雷措施的效果時指出 [14]：增加絕緣、架設耦合地線和減少桿塔接地電阻，只能便跳閘次數(shù)分別降至 62%、 56%和 45%。國內外工程實踐表明，線路防雷用金屬氧化物避雷器無論在防止雷直擊導線方面還是在雷擊塔頂或避雷線時的反擊方面都是非常有效的。對不平衡絕緣的作法是，在某一回線上每相再加 2 片玻璃絕緣子（ LXP70）。意大利的文獻也認為架設耦合線是有效的。 ②若無耦合線期間只計 1965～ 1972年，則為 178。 5 架設耦合地線的防雷效果 對運行中查明經常發(fā)生選擇性雷擊的桿塔或線段，我國運行部門曾對110KV 和 220KV 有避雷線線路采用過加裝耦合地線的作法。這種方法造價比較便宜，安裝后幾乎不需要維護。在我國先生產使用的正是無間孫氧化鋅避雷器，運行實踐表明，它有損壞爆炸率高，使用壽命短等缺點，究其原因，暫態(tài)過電壓承受能力差是其致命弱點。隨桿塔接地電阻的增加，對于177。 現(xiàn)將按 1997年電力行業(yè)標準確率 [3]中的 110～ 500KV線路的標塔尺寸和絕緣子的 50%雷沖擊絕緣水平，針對不同的桿塔接地電阻沖擊值計算出的各自的耐雷水平列入表 1。從其基本勢頭近的結果可以看出，按本文輸電線路的防雷設計 東北 電力 大學畢業(yè)設計論文 第 7 頁 共 33 頁 黑龍江 綏化 提出的線路絕緣所受最大電壓計算方法、所取的雷電參數(shù)（雷電流幅值累積概率分布、對地落雷次數(shù)和線路雷擊次數(shù)等）以及線路雷擊跳閘次數(shù)計算方法計算出的跳閘次數(shù)與運行經驗統(tǒng)計值基本相當。 1． 2 有避雷線線路雷擊塔頂時線路絕緣上所受電壓 的計算方法 以前的標準：對雷擊有避雷線線路桿塔塔頂時，絕緣上所愛的最大雷電過電壓按下式計算： Uj=(Utd+Ug)(1K) (6) 式中， Uj 為絕緣上受到的最大電壓； Utd 為桿塔頂部電壓最大值； Ug 為導線上感應過電壓最大值； K 為導線與避雷線之間考慮避雷線電暈的耦合系數(shù)。 線路每年受雷擊次數(shù)取決于 Ng 和線路收集雷擊的等值面積。實際上， r 值與年平均雷暴日數(shù) Td 有關 [6]。 用圖可以表示國外發(fā)表的雷電流概率數(shù)據(jù)曲線。屏蔽是防止雷電電磁脈沖輻射對電子設備影響的最有效方法。這樣在閃電電流通過時 ，所有設施立即形成一個“等電位島”，保證導部件之間不產生有害的電位差，不發(fā)生旁側閃絡放電。 2 接地 接地就是讓已經納入防雷系統(tǒng)的閃電能量泄放入大地、良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓，避免發(fā)生發(fā)擊。目前，直擊雷造成的災害已明顯減少，而隨著城市經濟的發(fā)展，感應雷和雷電波侵入造成的危害卻大大增加。一旦雷云對某目標放電，雷云上的負電荷便瞬間消失，此時導線上的大旦正電荷依然存在，并以雷電波的形式沿著導線經設備入地，引起設備損壞。在閃電通道中，電極強，溫度可驟升至 2 萬攝氏度，氣壓突增，空氣劇烈膨脹，人們便會聽到爆炸似的聲波振蕩，這就是雷聲。 為了減少輸電電路的雷擊故障，近年來，我們采取了多種防雷措施，如降低桿塔接地電阻，提高線路絕緣水平，采用負角保護，架設耦合地線，安裝線路避雷器等，這對維護好備單位的輸電線路起到了一定的作用。 本文從分析我國輸電線路雷擊跳閘事故的經驗和有關研究入手，重點討論了線路雷擊次數(shù)、雷電流幅值概率、線路常規(guī)防雷保護措施的效果，以及近年來 涌現(xiàn)的線路防雷用金屬氧化物避雷器卓越的保護性能等有關問題，并對線路避雷器的應用提出了建議，供有關部門參考。 2 雷電危害的種類 雷擊的危害主要有三方面：第一是直擊雷。當雷電流沿著導體流入大地時，由于頻率高，強度大，在導體的附近便產生很強的交變電磁場，如果設備在這個場中，便會感應出很高的電壓，以致?lián)p壞。一般建筑物上的避雷針只能預防直擊雷，而強大的電磁場產生的感應雷和脈沖電壓卻能潛入室內危及電視、電話及聯(lián)輸電線路的防雷設計 東北 電力 大學畢業(yè)設計論文 第 4 頁 共 33 頁 黑龍江 綏化 網(wǎng)微機等弱電設備。過去有些規(guī)范要求電子設備單獨接地，目的是防止電網(wǎng)中雜散電流或暫態(tài)電流干擾設備的正常工作。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產生的反擊。 四、與線路雷電性能有關的參數(shù)和線路耐雷水平的計算方法 1 雷電流幅值累積概率分布 1979 年我國標準 [1] 就線路防雷計算的基本參數(shù)雷電 流幅值累積概率分布給出了計算式。圖中，畫曲線表示ANDERSONERIKSSON 的對數(shù)正態(tài)分布 [4]，曲線為 IEEE《輸電線路雷電性能工作組報告》推薦曲線 [5]，曲線 1 為對應本文式（ 2）的曲線。一般來說，若 Td 變大，則 r 也隨之變大。等值面積取決于線路長度和線路收集雷擊的等值寬度 W。 式（ 6）中有兩點值得注意：其一，絕緣子串懸掛于桿塔橫擔處，所以絕緣子串的反擊電壓應取橫擔處的桿塔電壓，而不應取塔頂入電壓；其二，避雷線對導線上與反擊電壓異號的感應過電壓的屏蔽作用應采用 Ug（ 1k0hb/hd計算式中 hd 為 導線平均高度； K0 為導線與避雷線之間的幾何耦合系數(shù)）。這說明本文的計算方法是合理、可用的。 表 1 110500KV 線路耐雷水平與桿塔接地電阻的關系 系統(tǒng)標稱電壓/KV 110 220 500 接地電阻 /Ω 7 15 30 50 7 15 30 50 7 15 30 50 耐雷水平/kV 32 P1/% 19 相對 1 1 輸電線路的防雷設計 東北 電力 大學畢業(yè)設計論文 第 8 頁 共 33 頁 黑龍江 綏化 危險因數(shù) 由表 1 可見，各種電壓等級，線路耐雷水平均隨桿塔接地電阻的增加而降低。 500KV 高壓直流線路，單極反擊或雙極反擊的概率均有所增加。而串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器仍有無間隙氧化鋅避雷器的保護性能優(yōu) 點，同時有暫態(tài)地電輸電線路的防雷設計 東北 電力 大學畢業(yè)設計論文 第 9 頁 共 33 頁 黑龍江 綏化 壓承受能力強的特點，是一種理想地揚長避短產品，結合國性在 3～ 35KV 系統(tǒng)串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器才是當代最先進防雷電器。因實際安裝使用后，發(fā)生多次裝有消雷器的桿塔直接被雷擊的情況，故其效果還有待考證。 表 2 幾條有耦合線線路的雷電性能比較 線路名 對比線段總長/KM 架耦合線前運行 /km178。 a， n=， ne/n=。 6 同桿雙回線路不平衡絕緣的防雷效果 同桿雙回線路因線路走廊占地少，近年來有一定發(fā)展。根據(jù)實測的線路絕緣雷電沖擊放電電壓，對 ZGU115 型塔采用不平衡絕 緣后線路的雷擊反擊閃絡概率進行了統(tǒng)計計算給出山了如表 3 所示的具體結果。 1980 年美國 AEP 和 GE 公司開始開發(fā)線路防雷用 MOA。但安裝了線路金屬氧化物避雷器后則可消除雷擊跳閘事故。如以前者相應概率下的相對危驗因數(shù)為 ，則后者比 還要小，即根本不會發(fā)生閃絡。 （ 2）、可控放電避雷針造價較避雷器低，保護效果好，維護工作量小。及時跟蹤和總結線路避雷器運行經驗，以使得這項線路防雷新技術得以有效應用。這些措施將從防止直擊雷跳閘、反擊雷跳閘兩個方面對線路防雷起到綜合作用。從而大大提高黃山電網(wǎng)的安全可撫順運行水平，確保城市旅游業(yè)及工農業(yè)、生產生活用電。 序號 對照項目 反擊 繞擊 1 雷電流測量 電流較大（結合電流路徑） 電流較?。ńY合電流路徑） 2 接地電阻 大 小 3 閃絡基數(shù)及相數(shù) 一基多相或多基多相 單基單相或相臨兩基同相 4 塔身高度 較高 較低 5 地形特點 一般，不易繞擊 山坡及山頂易繞擊處 6 閃絡相別 耐雷水平低相（如下相） 易繞擊的相（如上相） 由以上公式可以看出，降低桿塔接地電阻 Rch、提高耦合系數(shù) k、減少分流系數(shù)β、加強高壓送電線路絕緣都可以提高高壓送電線路的耐雷水平。 由于安裝避雷器使得桿塔和導線電位差超過避雷器的動作電壓時，避雷器就加入分流，保證絕緣子不發(fā)生閃絡。因此，線路的耐雷水平與 3 個重要因素有關，即線路絕緣子的 50%放電電壓、雷電電流強度和塔體的沖擊接地電阻。每年雷季前進行避雷器動作情況檢查，雷季結束進行記錄，分別是： A 相動作 一次、 C 相動作兩次。通地改造使桿塔地網(wǎng)的接地電阻值大幅度降低，從而使線路的耐雷水平從理論上得到大大提高。 土壤電阻率在 2020 歐 .米以上的桿塔：采用六至八根放射線不小于80 米的 Q12 圓鋼（熱鍍鋅）進行敷設并焊接。 （ 4）對被澆灌在保護帽內的接地引下線，采取的方式可為將引下線從保護帽內敲出，再重新澆灌保護帽或將引下線鋸斷重新焊接。 1 線路的基本情況及改造情況 壽遵線路的基本情況 承德地區(qū)位于燕山山脈深處，高山大嶺約占 40%，雷電活動非常頻繁，年雷電日 40日以上，每年由于雷擊而引起的故障占全年運行故障的 60%左右。實施后的絕緣子爬電距離、泄漏比距與實施前的對照表參見表 3，從表中可以明顯看到線路的絕緣水平有較大幅度的提高。當 WGMOA 懸掛在線路上運行時，其運行狀況可隨時得到監(jiān)視，且安裝方便，保護特性相對來說較好，僅決定于避雷器的殘壓。 考慮到在直線桿塔上避雷器暗轉個位置緊臨絕緣子串，此時絕緣子串上的電壓分布是否會影響避雷器的電位分布，繼而影響避雷器的泄漏電流，從而加輸電線路的防雷設計 東北 電力 大學畢業(yè)設計論文 第 26 頁 共 33 頁 黑龍江 綏化 速避雷器的劣化過程，縮短避雷器的使用壽命，為此在沙河試驗大廳進行了模擬試驗，試驗的結果顯示，避雷器的這種安裝位置對于避雷器的使用壽命影響很小，也基本不會影響帶電試驗的試驗結果。 避雷器五次動作，使壽遵線五次受到避雷器的保護，避免了線路五次跳閘，所以安裝避雷器的效果是明顯的。 雷電對輸電線路的危害：輸電線路縱橫交錯，望望易受雷擊，雷擊線路時常造成絕緣子閃絡事故，而多數(shù)雷電發(fā)生時常伴有大風大雨，沿線的樹木等倒落在線路上，導致倒桿斷線等事故經常發(fā)生。雷擊線路時，線路 絕緣不發(fā)生閃絡的最大電流幅值稱為耐雷水平，以 KA 為單位，低于耐雷水平的雷電流擊于線路不會引起閃絡。 輸電線路的防雷設計 東北 電力 大學畢業(yè)設計論文 第 29 頁 共 33 頁 黑龍江 綏化 繞擊時的耐雷水平為： I2=U50%（ 4/Z） =U50%/100，式中 U50%是絕緣子串的 50%沖擊放電電壓： Z 是雷擊導線處的波阻抗： 4 是雷擊點左右兩側導線波阻抗并聯(lián)和雷擊到波阻抗為 Z/2 的導線上其阻抗近似等于雷電通道波阻 Z0時的雷電流比雷擊領歐時減半而構成的。兩外，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，使桿塔頂電位下降：對導線有耦合作用，可以降低導線上的感應過電壓。 線路雷擊跳閘分析 1 輸電線路的感應雷過電壓 當雷擊路附近大地時 ,由于電磁感應 ,在線路的導線上會產生 感應過電壓 .根據(jù)理論分析與實測結果 ,當雷擊點離開線路的距離大于 65 米時 ,導線上的感應過電壓最大值為 :Ug≈ 25*﹤（ I1*h4） /S﹥ ,式中 Ug 為雷擊大地時感應過電壓最大值 (KV),I1 為雷電流幅值 (KV),hd 為導線懸掛 的平均高度 (M),S 為雷擊點離線路的距離 (M)。 輸電線路上出現(xiàn)的大氣過電壓有兩種，一種是雷直擊于線路引起的，稱為直擊雷過電壓：另外一種是雷直擊線路附近地面，由于電磁感應所引起的，成為感應雷過電壓。這些避雷器選擇了適應線路運行的參數(shù)，經過帶電監(jiān)測研究，證明避雷器的性能能夠滿足在線路上運行的需要，同時經過一個多雷雨季節(jié)的運行經驗證明這種改進的防雷措施對于山區(qū)線路的防雷是經濟的、有效的。 表 8 氧化鋅避雷器具體安裝情況 桿塔號 130 132 138 140 145 151 154 157 162 166 安裝相序 B C A、 C A、 C A、 C A、 C A、 C A A、 C A、 C 4 避雷器的運行狀況分析 避雷器帶電試驗 17 只避雷器在進行交接試驗后， 1996 年 12 月在壽遵線上安裝，并于 1996年 12 月進行了第一次帶電試驗，以積累避雷器帶電試驗的初始數(shù)據(jù)：然后在雷雨季節(jié)開始后每個月進行了帶電擦拭。 表 5 110KV 帶串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器的間隙特性 項目 間隙距離/MM