装设避雷线和降低接地电阻的优化方案

避雷线的作用是分流雷电流,使作用到线路绝缘子串上的过电压值降低,对导线起屏蔽作用,避免雷直击导线。避雷线敷设在导线上方,保护范围成带状,最适合保护导线,因此避雷线通常是线路防雷装置中被第一个采取的措施。

对于装设避雷线的输电线路,在一般土壤电阻率地区,其耐雷水平不宜低于表2-2所列数值。

表2-2　有避雷线的送电线路的耐雷水平(kA)

注 1.较大值用于多雷区或较重要的线路。
2.双回或多回同塔并架的线路,应尽量达到表中的数值。

图2-5　避雷线保护角

过电压保护规程规定:在一般情况下,220～330kV线路应沿全线装设避雷线;330～500kV的线路应采用双避雷线;架设在山区的220kV线路,也采用双避雷线。杆塔上避雷线对边导线的保护角(见图2-5),一般采用20°～30°。330kV及220kV双避雷线的保护角一般可采用20°左右。重冰区的线路,不宜采用过小的保护角。至于500kV及其以上的超高压送电线路,由于绝缘子串很长,对30kA以下的雷击,不会造成线路绝缘闪络,即使直接击于相导线上也是如此。但为了对更大幅值的雷电流进行保护,对500kV及其以上的线路仍装设双避雷线。送电线路(导线)离地面越高,保护角就得越小(有时小于20°),才能得到同样的保护效果。(www.xing528.com)

110kV线路,一般应沿全线装设避雷线,在雷电活动特殊强烈地区,宜装设双避雷线。60kV线路,当负荷重要且所经过地区年平均雷暴日在30天以上时,也宜沿全线装设避雷线。山区单避雷线的线路,保护角一般应在25°左右。

避雷线和降低杆塔接地电阻,对于110kV以上的水泥杆或铁塔线路是一种最有效的防雷措施。即使把雷击过电压降低到线路绝缘子串能允许的程度,其所增加的费用一般也不会超过线路总造价的10%。但是,随着线路电压等级降低,线路绝缘水平也降低。这时,即使花很大的投资架设避雷线和改善接地电阻,也不能将雷击引起的过电压降低到这些线路绝缘所能允许的水平。因此,对于35kV及其以下的水泥杆或铁塔线路,一般不沿全线架设避雷线,但仍然需要逐基杆塔接地。这时因为若有一相导线因雷击闪络接地,良好接地的杆塔实际上起到了避雷线的作用,在一定程度上可以防止其他两相进一步闪络。如果是消弧线圈接地时,又能有效地排除单相接地故障。

有避雷线的线路,每基杆塔(单独测量)的工频接地电阻,在雷雨季干燥时,不宜超过表2-3所列的数值。

表2-3　有避雷线的架空线路杆塔的工频接地电阻

* 如土壤电阻率很高,接地电阻很难降低到30Ω时,可采用6～8根总长度不超过500m的放射形接地体,或连续伸长接地体,其接地电阻不受限制。

在小接地短路电流系统中,对35kV及其以上电压无避雷线的线路,应采取措施减少雷击引起的多相短路,或两相异点接地引起的断线事故,即对水泥杆和铁塔以及木杆线路中的铁横担,均应接地。其接地电阻可不受限制,但在多雷区不宜超过30Ω。同时在接地时应充分利用杆塔自然接地作用。只有在土壤电阻率不超过100Ω·m,或有运行经验的地区,才可不另设人工接地装置。