王洪林

摘要：本文對(duì)同塔多回線路接地電阻的防雷性能進(jìn)行了研究，分析了同塔多回路線接地電阻影響防雷性能的主要因素，并提出了提高同塔多回路線路接地電阻防雷性能的有效措施。同塔多回路線路的應(yīng)用有利于緩解輸電線路緊張的狀況，并能有效提高土地高度對(duì)線路防雷性能的影響兩種。為降低雷擊跳閘的現(xiàn)象，減少雷害情況，應(yīng)采取相應(yīng)的防雷措施如降低桿塔接地電阻值、提高絕緣水平、使用合成外套線路懸式氧化鋅避雷器等，保證輸電線路的安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：同塔多回線路;接地;電阻;防雷特性

雷電是由于云層與大地和空氣之間電位差達(dá)到一定程度時(shí)產(chǎn)生的一種劇烈放電現(xiàn)象，會(huì)危害到電力系統(tǒng)輸電線路的安全，尤其是在雷電活動(dòng)頻繁、地形復(fù)雜、接地電阻率高的地區(qū)輸電線路遭受雷擊事故頻發(fā)。根據(jù)資料顯示，在我國(guó)，由雷擊引起高壓輸電線路跳閘的次數(shù)占總跳閘次數(shù)高達(dá)40～70%。影響桿塔多回線路防雷性能的因素很多，如桿塔的地理位置桿塔呼高絕緣子絕緣距離還有桿塔接地地阻等都會(huì)明顯地影響到桿塔的反擊耐雷水平，尤其是桿塔接地電阻，它會(huì)對(duì)桿塔的電位分布立生直接的影響，進(jìn)而影響到絕緣子兩端在雷擊時(shí)的電壓差最終影響到桿塔的防雷性能。

1同塔多回路線接地電阻對(duì)防雷性能的影響因素

1.1桿塔的接地電阻對(duì)線路反擊耐雷水平的影響

雷雨天氣時(shí)，雷電流會(huì)到達(dá)桿塔并通過(guò)桿塔，使接地電阻和桿塔電流增加，當(dāng)超出塔體本身所能承受的最大電壓時(shí)，絕緣子串則會(huì)低于導(dǎo)線電位，從而產(chǎn)生反擊現(xiàn)象，即被稱為閃絡(luò)。閃絡(luò)現(xiàn)象常引起線路跳閘，此時(shí)，桿塔的接地電阻成為影響雷擊反擊跳閘的重要原因。根據(jù)相關(guān)的計(jì)算方法，當(dāng)桿塔的接地電阻值為12時(shí)線路反擊耐雷電流則為114kA;當(dāng)桿塔的接地電阻值為202時(shí)線路反擊耐雷電流則達(dá)到106kA?？梢?jiàn)，線路反擊耐雷水平與桿塔的接地電阻值呈反向關(guān)系，即線路反擊耐雷的水平隨著接地電阻值的增大而降低。因此，要提高輸電線路的防雷性能，可降低桿塔的接地電阻值。但根據(jù)相關(guān)的研究結(jié)果，在桿塔的接地電阻值為10n時(shí)，對(duì)線路反擊耐雷水平的影響則比較小，因而防雷性能也受到影響。

1.2桿塔的高度對(duì)線路防雪性能的影響

塔高度是影響線路防雷性能的重要因素之一。分析桿塔高度對(duì)線路防雷性能的影響，主要體現(xiàn)在以下方面：第一，對(duì)線路繞擊耐雷水平的影響。桿塔高度增加，相對(duì)線路高度也會(huì)相應(yīng)增加，線路與地面之間的高度也因此增加，這在一定程度上減弱了地面對(duì)雷電的吸引力。另外，導(dǎo)線的最大繞擊電流也相應(yīng)增大，繞擊率增加。第二，對(duì)反擊耐雷水平的影響。一般情況下，輸電線桿塔都會(huì)跨越交通公路。而根據(jù)相關(guān)規(guī)定，為不影響正常的交通運(yùn)行，輸電桿塔的高度應(yīng)超過(guò)30m。而同塔多回路桿塔比一般的桿塔高，因此，同塔多回路桿塔的高度更高。但根據(jù)相關(guān)的研究成果，線路的反擊耐雷水平隨著桿塔高度的增加會(huì)逐漸降低。例如，根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式，桿塔高度為31m時(shí)，線路反擊的耐雷電流則為123kA;桿塔高度為51m時(shí)，線路反擊的耐雷電流則為93kA。線路的反擊耐雷水平與桿塔高度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。因此桿塔高度是影響線路防雷性能的重要因素。第三，絕緣水平對(duì)線路防雷性能的影響。雷電擊中桿塔塔頂，或受地線影響會(huì)出現(xiàn)線路的絕緣反擊。據(jù)相關(guān)接地和防雷的計(jì)算公式，可知絕緣子串的一半沖擊閃絡(luò)電壓是影響輸電線路耐雷的重要因素。

2桿塔模型的不同對(duì)接地電阻的影響

桿塔接地電阻對(duì)同塔多回線路的影響主要表現(xiàn)在它在雷擊時(shí)會(huì)影響到桿塔的塔頂和塔底的電位，進(jìn)而影響到絕緣兩端的電位差。不同的桿塔模型對(duì)整個(gè)桿塔的等效電路產(chǎn)生的影響存在區(qū)別故接地電阻對(duì)其的影響也會(huì)不同。在這之前有很多學(xué)者對(duì)桿塔模型做過(guò)研究，目前比較權(quán)威的將其分為集中電感型、單波阻抗型和多波阻抗型三種類型，絕緣子的模型有壓控開(kāi)關(guān)型和先導(dǎo)發(fā)展型兩種。

現(xiàn)從110220500L1000V的達(dá)刑中久選取一種進(jìn)行具體分析可知當(dāng)接地電阻阻值增大到一定程度絕緣子模型的種類對(duì)桿塔對(duì)應(yīng)的耐雷水平就無(wú)法產(chǎn)生影響，其防雷性能趨于一致，所以足夠大的接地電阻可以減小對(duì)桿塔模型電位和防雷性能的影響。而當(dāng)接地電阻較小時(shí)，桿塔模型會(huì)從一定程度上影響到線路的防雷水平，但是不同的桿塔模型的臨界點(diǎn)不同，電壓等級(jí)越高臨界值越大。1000kV桿塔對(duì)應(yīng)的臨界點(diǎn)大于500500kV桿塔對(duì)應(yīng)的臨界點(diǎn)大于30220kV桿塔則約等于180110kV桿塔約等于10Q。在接地電阻較低時(shí)，集中電桿模型在塔頂電位和絕緣子兩端的電壓方面均比多波阻抗模型大，耐雷水平則與之相反，但接地電阻大于臨界點(diǎn)時(shí)，兩者的電位變化趨于一致。在接地電阻值的大小固定時(shí)電壓的等級(jí)越高，多波阻抗模型的計(jì)算結(jié)果比集中電感模型也就越高。

總之，不管桿塔的電壓等級(jí)是多少，她都存在一個(gè)臨界點(diǎn)當(dāng)接地電阻比臨界點(diǎn)大時(shí)接地電阻的大小決定了桿塔塔頂?shù)碾娢缓头览仔阅埽瑮U塔本身的波阻抗或者集中電感值不會(huì)產(chǎn)生影響反則要加上桿塔模型這個(gè)影響因素。在對(duì)輸電線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)接地電阻越低雷擊跳閘的可能性越小或者將接地電阻降到臨界值之下，然后改變桿塔結(jié)構(gòu)和波阻抗這樣相對(duì)而言還可以節(jié)約成本。

3提高同塔多回路線路接地電阻的防雷性能對(duì)策

3.1降低桿塔接地電阻值

通過(guò)以上分析可知，線路反擊耐雷水平與桿塔的接地電阻值呈反向關(guān)系。因此，為減少雷擊跳閘現(xiàn)象，提高線路反擊耐雷水平，可適當(dāng)降低桿塔的接地電阻值。將桿塔的接地電阻值設(shè)計(jì)在15以下可有效降低接近地面幾回導(dǎo)線的跳聞率。除此之外運(yùn)行單位應(yīng)按照相關(guān)規(guī)定，對(duì)接地電阻進(jìn)行定期檢測(cè)，以便及時(shí)處理不合格的桿塔。

3.2提高絕緣水平

絕緣子串的一半沖擊閃絡(luò)電壓是影響輸電線路耐雷的重要因素。且大多雷擊跳聞現(xiàn)象是雷擊反擊造成。為降低雷擊跳閘現(xiàn)象提高線路耐雷水平可增加一定數(shù)量的桿塔絕緣子數(shù)量。

3.3使用合成外套線路懸式氧化鋅避雷器

為防止同塔多回路線路出現(xiàn)繞擊或反擊現(xiàn)象，可使用合成外套線路懸式氧化鋅避雷器。這種避雷器由兩部分組成：合成外套避雷器本體、串聯(lián)間隙。合成外套避雷器本體由氧化鋅電阻片形成，位于環(huán)氧玻璃纖維芯內(nèi)部，具有伏安特性。而串聯(lián)間隙則又由3部分組成分別為空氣間隙、環(huán)電極護(hù)線條，每2個(gè)串聯(lián)間隙距離為900mm左右。合成外套線路懸式氧化鋅避雷器一般可在兩桿塔回路上中下部以及線路頂端分別進(jìn)行安裝，能有效降低雷擊跳閘現(xiàn)象的發(fā)生。例如，某電網(wǎng)公司所轄輸電線路大多為雷電活動(dòng)強(qiáng)烈地區(qū)，因此雷害狀況較為嚴(yán)重，但應(yīng)用合成外套線路是式氧化鋅避雷器后，雷害情況大為減少，可見(jiàn)其應(yīng)用效果+分顯著。

4結(jié)束語(yǔ)

桿塔接地電阻是桿塔多回線路的直接影響因素，從上述研究中我們可以得出一些結(jié)論：桿塔模型會(huì)對(duì)桿塔的防雷性能產(chǎn)生影響，每種等級(jí)的桿塔都存在一個(gè)臨界點(diǎn)大于桿塔接地由陽(yáng)時(shí)拉地由陽(yáng)決定桿達(dá)的達(dá)頂由位和防雷水平蕓是，于接地電阻則由接地電阻和桿塔模型共同決定;其次，桿塔核線由阻對(duì)同燃多回線路的不同層的耐雪水平的影響也不同導(dǎo)線和地面的距離越小則接地電阻對(duì)線路的防雷性能會(huì)產(chǎn)生更大的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭向陽(yáng)，李振，李志峰，等.桿塔接地電阻對(duì)同塔多回線路防雷性能的影響[J].高電壓技術(shù)，2011，（12）：69.

[2]姜文東，曹炯，蘇杰，等.同塔四回輸電線路多回同時(shí)閃絡(luò)耐雷性能及防治[J].水電能源科學(xué)，2013，（10）：74.

[3]谷定燮.特高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)獨(dú)立接地性能仿真分析[J].高電壓技術(shù)，2012，（12）：59.

[4]李振，王希.同塔 4 回輸電線路差異化防雷效果仿真分析[J].高電壓技術(shù)，2014，（03）：78.