关建刚

(商洛供电局，陕西 商洛 726000)

1 概述

商洛位于陕西东南部，地处秦岭山脉，平均海拔600 m 左右，年降雨量约800 mm。商洛地区雷电日较多，6 ～8月份雷电日(天)平均在70 天左右，平均雷电流幅值在24 kA 左右，平均雷电流幅值变化不显著，平均落雷密度数值较稳定，每雷电日为0.027 85 个/km2，远高于平原地区(0.015 个/km2)，呈现频度高、强度不大的规律。该区域输配电线路在夏季雷雨季节经常与由西向东运动的雷云相汇合，极易发生雷击跳闸。通过对330 kV 罗张、柞金Ⅱ线等线路近年来雷击跳闸情况资料的分析研究发现，线路发生雷击跳闸的杆塔均位于相对高度较高的山顶上，塔位两侧一般为山沟有坡度地形上的杆塔，由于保护角屏蔽失效区较大，更容易发生雷电绕击现象。表1 给出2004—2010年330 kV 罗张、柞金Ⅱ线雷击跳闸统计结果。

表1 罗张线和柞金Ⅱ线路雷击跳闸统计

表2 为DL 620 规程规定的110～330 kV 架空输电线路雷击跳闸率。

表2 110～330 kV 架空输电线路雷击跳闸率

可以明显看出，柞金线和罗张线的雷击跳闸率远高于规程给出的0.6 次/(100 km·年)。

2 雷击跳闸原因分析

330 kV 线路引起雷击闪络，主要是因为雷击塔顶反击引起绝缘子串闪络以及雷电绕击到导线引起绝缘子串闪络。由表2 可知，当杆塔工频接地电阻在7～15 Ω 时，雷击塔顶反击引起绝缘子串闪络的雷电流可达105～155 kA。按照陕西电科院雷电定位系统的观测结果，商洛地区的平均雷电流在25 kA 左右，大于100 kA 的雷电流分布概率很小，造成反击跳闸的概率很低。但是，绕击到导线上的雷电流为15～20 kA 时，便会引起线路绝缘子串闪络。表3 为商洛地区的平均雷电流值测试结果。

表3 商洛地区雷电观测结果

雷电绕击故障的主要特点是，线路杆塔常位于山顶或山坡外侧，遭受绕击的部位基本上处于开辟侧，通常绕击闪络的都是线路的边相绝缘子。上述2 条线路穿越山区，即使杆塔避雷线保护角符合规程要求，也受到山坡倾斜角的影响，线路往往也会发生绕击故障。在山区跨越河流、公路、沟道的特殊线路，当雷云较低时，可从侧面击到导线上。

3 降低线路雷击跳闸率的主要手段

降低线路雷击跳闸率的主要手段为整治接地网、减小地线保护角、加装特种避雷针或避雷器、提高线路耐雷水平、降低杆塔高度、架设耦合地线等。作为常规性防雷装置，地线是最主要的防雷保护措施。地线保护角越小，地线与地面屏蔽间的失效区越小。原有线路防雷设计标准虽然符合设计规程，但不能适应当前山区线路防雷的需要，设计标准相对偏低，造成输电线路防雷电绕击能力不强。

从实际运行经验来看，保护角小、杆塔高度较低的线路雷击跳闸现象明显要低，特别是同塔双回线路的负保护角设计，在同样雷电活动情况下雷击跳闸现象很少。所以，对绕击导线引起的雷击跳闸，应采用以增加绝缘子片数，减小保护角，架设耦合地线、可控避雷针和采用线路型氧化锌避雷器为主的防雷措施。

4 线路避雷器保护范围及安装方式

每只线路避雷器只保护本基杆塔的反击雷电过电压及所在相两侧的各半档线段。

安装线路避雷器建议遵循以下原则。

(1)防止雷击塔顶引起瓷瓶串闪络：单回路铁塔只需在A、B、C 三相导线上任选一相安装；对于同杆架设的双回路铁塔，只需在双回路靠近避雷线的上导线上任选一相安装。

(2)防止绕击导线引起的瓷瓶串闪络：应在易被绕击线段档距两侧加装线路避雷器。

(3)对于水平架设的有避雷线的输电线路，在边相上加装一只避雷器后，可以防止本基杆塔的直击雷闪络和本相的绕击闪络，所以对水平架设的线路，中相不需要加装避雷器。