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楓河線防雷問題的探討論文

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1雷擊故障統計

楓河線防雷問題的探討論文

楓河線自1974年9月投運至1998年10月共執行了24個雷雨年度,期間共發生了有明顯故障點的雷擊故障31次,發現44處故障點。爲便於統計,將同一時間的故障作爲線路一次故障,將同一時間在1基杆塔上產生了故障點認爲該基杆塔發生了1次故障。表1和表2分別爲按年度和按線段統計的故障次數。

2防雷問題

從表1可以看到,楓河線投產後雷擊故障頻繁發生,至1981年共發生雷擊故障14次,平均雷擊故障率高達1.73次/(102km.a),大大超出允許值。其主要原因是:架空線路全線僅使用單避雷線作防雷保護,防雷保護角偏大;線路經過雷電活動異常劇烈的卓峯山段。爲此進行了多次防雷技術改造。

2.1避雷線改造

爲了解決線路防雷保護角偏大問題,1981年至1985年分4期將楓河線的防雷保護由單避雷線改造成雙避雷線,使全線的水泥杆、鋼杆和直線鐵塔的防雷保護角分別由20.6°,20.6°,23.5°降至12.5°,15°,14°(耐張塔的保護角未改造)。改造後的執行情況表明,線路的防雷水平有了較大的提高,全線多年平均雷擊故障率由改造前的1.65次/(102km.a)下降至0.78次/(102km.a)。但是,雙避雷線改造後卓峯山段的雷擊並沒有減少。

2.2卓峯山段防雷綜合改造

楓河線卓峯山段是從楓河線97號杆起,至110號杆止,線長約5km,雷擊故障情況見表2。在1981年進行雙避雷線改造後,這段線路的雷擊問題還相當嚴重,其主要原因是:它的所有杆塔均處於高程320~380m的山頂或山腰上,線路基本是佈置在山上或跨越山谷,地形條件複雜,雷電活動相當頻繁並容易產生畸變;杆塔所處位置地質條件較差,降低杆塔接地衝擊電阻比較困難而使它的耐雷水平較低。因此,在1988年底對卓峯山段再次進行了防雷改造。這次改造主要是在其中6基杆塔頂部加裝半導體消雷器,並將杆塔接地網加降阻劑進行降低接地電阻。從改造前後基本相同執行條件(從1981年至1995年)的執行記錄來看,它的雷擊故障率由改造前的7.5次/(102km.a)僅下降至5.7次/(102km.a),其中在1992年3月21日104號杆受雷擊時,雖然線路重合成功,但這次雷擊造成安裝在該杆上的半導體消雷器損壞。在1995年全線杆塔接地網開挖檢查改造時發現,這些使用了降阻劑的地網接地體腐蝕嚴重,說明這次改造還是沒有達到理想效果。

2.3杆塔接地網改造

由於楓河線的杆塔接地網在建設時使用的材料質量差、截面小和埋設深度不夠等原因,接地電阻值長期以來偏大,特別是經歷了多年的執行,大部分接地體鏽蝕嚴重,降低了線路的耐雷水平。因此在1995年和1996年分2期對全線所有杆塔接地網進行改造,使所有地網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,在改造後的3個雷雨年度裏未發生過雷擊故障。這次改造是很成功的,也說明了降低地網接地電阻是防雷最有效的措施。

 3結論

a)楓河線24a的執行記錄表明,單避雷線是不能滿足它的防雷保護要求的,僅靠雙避雷線也不能完全滿足處於高山大嶺上的'輸電線路的防雷要求。

b)降低杆塔接地電阻是架空輸電線路防雷最有效的措施,而且它比其它措施更節省資金,便於維護。

c)楓河線上使用的半導體消雷器的性能和質量不能達到預期要求,不能完全依靠它來保護線路,但也未給線路帶來不良後果

d)對地勢較高位置突顯以及前後檔距較大的杆塔,應特別加強它們的防雷保護。

e)選擇線路路徑時,儘可能避開雷電多發區或對防雷不利的地方;對多雷易擊的杆塔的接地網,不能簡單地僅滿足根據土壤電阻率計算出來的電阻值,而應設法儘量降低其接地電阻。