试析输电线路避雷器的选择及安装

试析输电线路避雷器的选择及安装

雷击作为输电线路安全可靠运行的关键因素，做好线路防雷工作是相当重要的。文章主要讲述了输电线路避雷器的选择，并提出了安装输电线路避雷器的一些建议。

标签：输电线路；避雷器；雷击；安装

雷鸣闪电是自然中常见的现象，近年来环境条件不断恶化，因为雷击引起的输电线路跳闸问题也在增加，影响了输电设备的正常运行，也影响了人们的日常生活。

1 输电线路避雷器的选择

目前，避雷器主要的结构形式主要有两种：无间隙型和有串联间隙型，其中串联间隙型又被分为外串联间隙型和内串联间隙型。

1.1 外串联间隙型避雷器

外串联间隙型避雷器由本体和外串联间隙两个部分构成。当线路正常工作时，本体不需要承受电压，不存在老化的问题，并且这种形式下的避雷器内部结构简单，只要保证间隙之间没有损坏，就能安全可靠运行。外串联间隙型避雷器可以通过适当提高荷电率来降低残压值。同时，因为串联间隙具有隔离的作用，当电阻片老化时，也不会影响到整条输电线路的正常运行[1]。外串联间隙型避雷器的保护特性还取决于其外串联间隙的冲击放电电压值，但是外串联间隙的放电参数会因为气候的改变而改变，间隙冲击系数会随着间隙方式和结构形式的不同而存在着较大差异，在被雨水淋湿的情况下，工频放电电压能够满足预先设计值，但是雷电冲击放电电压值会超出预先设计值，因此，对于荒郊野外的输电线路来说，这种结构的避雷器的防雷效果较差。

1.2 内串联间隙型避雷器

内串联间隙型避雷器内部采用的是带并联电阻的单个长间隙，这种间隙是近几年才通过实验证明能够稳定可靠运行的。内串联间隙型避雷器的间隙不会受到外界环境的影响，放电稳定，阀片承担的电压值很小，是无间隙型避雷器的一半，能大大减缓老化，提高了防雷效果和使用寿命。同时，这种避雷器的残压和冲击放电等保护特性比外串联间隙型避雷器和无间隙型避雷器都要好。但是，内串联间隙型避雷器一旦密封性较差，就会给输电线路的运行带来安全问题，因此，这种避雷器最关键的问题是要做好密封。

1.3 无串联间隙型避雷器

无串联间隙型避雷器是由电站型避雷器发展而来的，它的主要优点体现在能

吸收大量冲击能量，没有放电延时等。无串联间隙型避雷器因为长期承受系统电压，在避雷器的工艺不佳或者是荷电率过高时会逐渐老化，残压会比串联间隙型避雷器的高，并且在避雷器出现故障时会影响整条线路的正常运行，因此，不适合在输电线路上装设。

2 输电线路避雷器的安装建议

大量研究表明，输电线路遭受雷击的位置往往只是某些地段，一般这些地段被称为选择性雷区，也叫易击区[2]。输电线路若能避开易击区，或者是在易击区进行加强保护，这是防止雷害的根本措施。在选择安装输电线路避雷器的过程中，必须结合线路经过的地形，确定线路避雷器安装的恰当地点和数目，并对线路绕击和反击的情况区别开来。

2.1 防止线路绕击

线路绕击的概率和避雷线对边导线的杆塔高度、保护角和线路经过的地区地形等因素密切相关，因此对于防止线路绕击的方法和防止线路反击的方法是不同的。在安装过程中，可以通过改善反击耐雷水平低的杆塔来提高输电线路的防雷效果。当确定杆塔的雷击事故是因为绕击引起的时候，通过在雷电绕击相的导线上安装避雷器来避免雷击；若不能确定雷击相别，一般采用全相安装避雷器，达到预防的作用。线路绝缘性能与电压级别相关，当级别越高，绝缘性能越好，反击也不容易发生，但是线路绕击的机率会增加。同塔双回杆塔，排列着6相导线，呈鼓形。避雷线的上相导线保护角比中相导线保护角要小，绕击会发生在中相。因此，要在上中下三相中选择中相安装避雷器。当输电线路要经过山地，且杆塔位于山坡上，那么靠近山顶的输电线路能够受到山顶地面的保护，发生绕击的概率较小，但是远离山顶的输电线路会受到地面倾斜角度的影响，发生绕击的概率较大，因此避雷器要安装在远离山顶的中相上面能大大降低绕击造成的跳闸。对于地面倾斜角度很大的杆塔，在远离山顶的下相导线也容易遭受绕击，为了降低绕击跳闸率两回路的中相都要安装避雷器。

2.2 防止线路反击

由于雷击引起避雷器产生作用时，通过的雷电流会远远大于通过避雷线的雷电流，这种作用会使输电导线的电位提高，使导线和塔顶的电位差小于绝缘串中的闪络电压，避免闪络的发生。对于波形陡峭，幅值较大的雷电流，应安装分流系数较大的避雷器，用于保护线路和减少雷击跳闸率。降低接地电阻能提高耐雷水平，但是在山区，降低接地电阻式很困难的，但是安装的避雷器能有效解决这一问题，因为避雷器残压的箝电位作用很显著，也是提高输电线路反击耐雷水平最常用的方法。对于同塔双回架空线路，反击跳闸会受到工频电压的影响，当工频电压存在时，上中下三相导线发生反击的概率是相同的，要降低反击跳闸率，合理的线路避雷器安装方案是选择在三相全部安装。

2.3 输电线路避雷器的安装只能保护本基杆塔

尽管通过安装输电线路避雷器能大幅度提高耐雷水平，但是当雷击位置转移到没有安装避雷器的相邻杆塔并且雷电流超过了相邻杆塔自身的耐雷水平时，相邻杆塔仍然会发生反击、绕击、闪络[3]。这表明了没有安装线路避雷器的杆塔的耐雷水平不会因为其它杆塔安装了线路避雷器而有所提高。总而言之，当雷击形成的雷电电压过大时，一般线路避雷器的保护范围就仅仅限制在安装了线路避雷器的本基杆塔上面。因此，通过安装线路避雷器来提高输电线路耐雷水平时，首先要找出输电线路上各个易击段，然后有针对性的在易击段安装线路避雷器。对于整条输电线路来说，衡量杆塔的耐雷水平针对的是所有的杆塔，而不只是安装了线路避雷器的杆塔。一般来说，安装避雷器后整条线路反击耐雷水平的改善效果还会受到邻近杆塔的避雷效果的影响，一般建议在重点杆塔上安装了线路避雷器后，还要在相邻的杆塔上面也进行安装。

3 结束语

从我国的电网运行情况来看，雷击仍然是输电线路上的主要危害。而安装线路避雷器是降低线路雷击跳闸率的有效方法，但是对于线路避雷器的选择和在安装过程中都是要讲究科学的，进行合理的选择和安装，才能提高整条线路的耐雷水平。

参考文献

[1]李强，李津玲，宋红莉.线路避雷器的安装方式及选择[J].山西建筑，2010（3）.

[2]葛栋，焦飞，张翠霞等.输电线路避雷器的应用及其安装方案[J].华北电力技术，2009（8）.

[3]郭翔宇，李文学，王泽明.输电线路避雷器的选择与安装[J].黑龙江科技信息，2008（24）.