張治中

摘 要：變電設(shè)備雷擊跳閘嚴(yán)重影響著人們的生產(chǎn)生活，必須要采取有效對策予以防范。本文結(jié)合本地區(qū)的具體情況分析了造成變電設(shè)備雷擊跳閘率居高不下的原因，在此基礎(chǔ)上結(jié)合筆者的實踐經(jīng)驗提出了幾條降低變電設(shè)備雷擊跳閘率的對策，以期能夠提升我國變電設(shè)備的賴?yán)讚羲健?/p>

關(guān)鍵詞：變電設(shè)備；雷擊跳閘；綜合對策；降低

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，人們對于電力的依賴程度在顯著增加，然而由于多方面因素的影響，變電設(shè)備雷擊跳閘率一直居高不下，這給人們的生產(chǎn)生活帶來了很多的不變[1]。造成雷擊跳閘率居高不下的原因關(guān)鍵還是管理不善，比如接地電阻測試方法不合理、測試結(jié)果不準(zhǔn)確等等[2-3]，這些因素都能夠通過加強(qiáng)管理來予以避免。筆者認(rèn)為，要想有效降低變電設(shè)備雷擊跳閘率，應(yīng)該重點從接地網(wǎng)改造著手，確保接地裝置在我們的控制范圍內(nèi)，結(jié)合相關(guān)管理實踐經(jīng)驗來制定有效的防雷對策，只有這樣才可以確保變電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 雷擊跳閘率居高不下原因分析

某地區(qū)多年以來，包括輸電線路、變電設(shè)備等在內(nèi)的電氣設(shè)備經(jīng)常遭遇雷擊跳閘事故，事故率一直以來都相對較高，雷擊跳閘率過高必然會嚴(yán)重威脅整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，最終使得人們無法進(jìn)行正常用電，如表1所示為近年以來某地區(qū)具體的雷擊跳閘統(tǒng)計狀況，從表中數(shù)據(jù)可以看出，電網(wǎng)遭遇雷擊跳閘的概率還是非常高的。

筆者結(jié)合實際情況分析認(rèn)為，造成雷擊跳閘率居高不下的原因主要有下面幾個方面：

（1）針對很多線路或者設(shè)備的接地電阻進(jìn)行測試，結(jié)果表明，巨大部分接地電阻的測量結(jié)果都相對偏高，部分為嚴(yán)重偏高，如圖1所示為具體測試結(jié)果。

（2）水泥桿導(dǎo)通電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)定值。針對某110kV線路中的3根塔桿的導(dǎo)通電阻進(jìn)行了測量，結(jié)果分別為120Ω、135Ω和220Ω，另外，還通過標(biāo)準(zhǔn)射線測試法進(jìn)行了測試，所測得的結(jié)果分別為2.6Ω、8.6Ω、9.7Ω，如圖2所示。眾所周知，在遭遇雷擊的時候，接地設(shè)施以及桿塔接地通道是最有效的電流疏通通道，如果導(dǎo)通電阻阻值非常大，即便是接地電阻阻值非常低，還是無法充分發(fā)揮疏通電流的效果，導(dǎo)致整個線路的抵抗雷擊水平大幅度降低。

（3）在針對桿塔接地電阻進(jìn)行測量時測試不到位，或者所使用的測試方式不是非常規(guī)范。很多工作人員都是通過搖表進(jìn)行測試，電壓極和電流極使用的分別是廠家原裝的20 m和40 m測試線，但是很多線路桿塔的接地體射線長度D都超過了50 m，根據(jù)相關(guān)的要求，測試線的長度應(yīng)該為（3–5）D，對比可以看出，測試線無法達(dá)到相關(guān)要求，最終后果就是接地電阻值實驗測量結(jié)果只有實際電阻值的幾分之一，誤差較大時達(dá)到十幾分之一。在相同的時間、相同的地點，但是采取測試布線方式不同時所得到的實驗結(jié)果差異比較大，這說明測試布線方式對于測量結(jié)果有著較為顯著的影響，無法真正代表準(zhǔn)確結(jié)果。

（4）對于接地裝置而言，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，必須要定期按照10%的比例實施開挖檢查。但是實際情況中卻很難做到這一點，導(dǎo)致桿塔接地裝置出現(xiàn)銹蝕等問題時無法及時發(fā)現(xiàn)并處理。

（5）不管是線路接地改造工程還是線路接地新建工程，普遍存在施工工藝不完善的情況，比如焊接或者埋深等不滿足有關(guān)要求、施工過程中偷工減料、驗收過程流于形式等。這些問題的存在都有可能導(dǎo)致線路塔桿接地電阻值不能滿足有關(guān)要求。

（6）在設(shè)計接地工程時較為粗略，并沒有針對土壤電阻率實施測量，使得接地電阻設(shè)計值不滿足真實狀況。

（7）設(shè)備臺帳以及施工運(yùn)行記錄不完善，可信技術(shù)檔案資料嚴(yán)重不足，導(dǎo)致防雷工作缺少針對性，無法有針對性的采取有效措施來應(yīng)對雷擊。

2 變電設(shè)備雷擊跳閘率綜合降低對策

變電設(shè)備遭遇雷電損害的方式有很多中，常見方式主要有以下幾種：直擊或者繞擊導(dǎo)線、雷擊塔桿頂或者避雷線、反擊以及感應(yīng)雷擊等。在實際操作中，我們應(yīng)該從變電設(shè)備遭遇雷電損害的方式入手，在此基礎(chǔ)上采取多管齊下、疏堵并舉的措施來降低變電設(shè)備雷擊跳閘率。如表2所示為變電設(shè)備遭遇雷電損害不同方式所對應(yīng)的統(tǒng)計概率值。

從表中數(shù)據(jù)可以看出，雖然變電設(shè)備遭遇雷電損害的方式有很多種，但是不同方式出現(xiàn)的概率值存在顯著的差別，如雷擊避雷線出現(xiàn)的概率最高。因此，需要從不同雷擊方式出現(xiàn)的概率值入手，明確日常防雷工作中的關(guān)鍵點。

對于變電所而言，必須要根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求進(jìn)行優(yōu)化配置，避免雷電直擊避雷針的情況出現(xiàn)，采取有效手段盡可能地減小接地電阻，對接地引線導(dǎo)通性進(jìn)行嚴(yán)格測試和檢測，對地網(wǎng)和避雷針的連接采取措施予以隔離，保證構(gòu)架的接地以及導(dǎo)通性均能夠滿足要求；另外，適當(dāng)加大瓷瓶爬距，對避雷器進(jìn)行優(yōu)化配置，提升高沖擊閃絡(luò)電壓值。最重要的是對變電設(shè)備的沖擊閃絡(luò)電壓值進(jìn)行合理選擇。

雷電直擊導(dǎo)線出現(xiàn)的概率比較低，并非防雷工作的重點，雷擊桿塔頂和避雷線出現(xiàn)的概率要打很多，從概率上來看，這是引起線路跳閘的最主要因素，同時，該部分具有很高的可控性，因此，怎樣采取有效措施來減小雷擊桿塔頂和避雷線是我們防雷工作中必須要予以高度重視的。

具體措施如下：

（1）提升設(shè)計水平以及設(shè)計深度，認(rèn)真貫徹落實相關(guān)規(guī)定要求。徹底了解并掌握本地區(qū)的雷電活動規(guī)律以及強(qiáng)度大小。在設(shè)計線路接地之前必須要做好調(diào)查研究工作，對于不同土質(zhì)的土壤電阻率進(jìn)行嚴(yán)格測量，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出來的塔桿接地裝置才能夠滿足要求。接地電阻值通常情況下應(yīng)該保證不超過10Ω。為了能夠從根本上解決電桿導(dǎo)通問題，省去不必要的導(dǎo)通測量工作，引線可以采取明顯外引的方式來進(jìn)行連接，對于110kV及以上接地系統(tǒng)其接地引線的截面面積必須根據(jù)相關(guān)理論公式進(jìn)行嚴(yán)格計算之后再確定，引線材料必須要選擇熱鍍鋅鋼材，通過可拆卸螺栓進(jìn)行連接，埋設(shè)接地體的深度必須要大于0.6m。

（2）完善施工工藝，在施工過程中認(rèn)真貫徹落實相關(guān)施工以及驗收規(guī)范。不管是接地線與接地極之間還是接地線與接地線之間的焊接都應(yīng)該達(dá)到相關(guān)要求，在焊接位置還需要刷涂防腐材料。對于隱蔽工程必須要嚴(yán)格執(zhí)行簽證制度。

（3）接地工程在進(jìn)行驗收時必須要嚴(yán)格，真正起到驗收整改的作用。認(rèn)真貫徹落實移交生產(chǎn)時的簽字驗收制度。在進(jìn)行移交時必須要提供所有接地裝置的安裝敷設(shè)竣工圖、所有接地電阻實際測量結(jié)果（注明采取的測量條件以及方式）以及中間簽證。在驗收過程中，還需要針對全部接地電阻值進(jìn)行測量，同時要接受運(yùn)行部門的監(jiān)督，只有所有接地電阻值都滿足要求之后才算驗收合格。

（4）對測試方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，完善測試記錄，加大接地設(shè)置監(jiān)測手段。對于存在架空地線、長度非常長以及電桿導(dǎo)通狀況優(yōu)良的線路可以全部通過鉗形表進(jìn)行測量，當(dāng)外界干擾比較大的時候，可以通過普通搖表以不放線的兩極法進(jìn)行測試，而對于其他塔桿通過補(bǔ)償法或者普通搖表法進(jìn)行測量，電壓極測試線長度應(yīng)該是接地體射線的2.5倍，電流極測試線的長度應(yīng)該是接地射線的4倍，同時兩根測試線之間的夾角必須要為零，在垂直于線路的方向上來布設(shè)測試射線。

（5）對于運(yùn)行時間達(dá)到5年的線路，每年需要按照10%比例對接地裝置進(jìn)行開挖檢查，以查看其腐蝕狀態(tài)，對于運(yùn)行時間達(dá)到5年的變電所每年都需要進(jìn)行開挖檢查。定期針對線路以及變電所的接地電阻進(jìn)行測量，必須要時刻掌握接地裝置的狀態(tài)，確保其有效性。

（6）降低避雷線保護(hù)角，對于35kV及以上線路應(yīng)該通過雙地線的方式來進(jìn)行保護(hù)，對于110kV及以上線路應(yīng)該通過雙避雷線方式來進(jìn)行保護(hù)。通過這種方式可以盡可能降低雷電直擊導(dǎo)線發(fā)生的概率，最好不要采取無地線保護(hù)的形式來避免雷擊。

（7）提升線路耦合度，針對線路塔桿結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，對于易遭遇雷擊的地區(qū)有必要裝設(shè)耦合地線。

（8）強(qiáng)化變電所避雷針的維護(hù)保養(yǎng)工作及其管理。對于雷電直擊變電所的預(yù)防工作而言，最有效的方式就是裝設(shè)避雷針，通過裝設(shè)避雷針能夠顯著的降低雷電直擊變電所的頻率。因此必須要采取有效措施來保證避雷針的有效性，對避雷針接地電阻進(jìn)行定期測量，同時檢查接地鋼材的狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)存在腐蝕情況則必須要采取措施予以處理，嚴(yán)重時必須要實施改造。對各個變電站構(gòu)架接地情況進(jìn)行檢查，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)變電站各級電壓避雷器的優(yōu)化配置。

3 結(jié)語

綜上所述，要想有效降低變電設(shè)備雷擊跳閘率，應(yīng)該重點從接地網(wǎng)改造著手，確保接地裝置在我們的控制范圍內(nèi)，還需要綜合考慮變電設(shè)備重要性、土壤電阻率、不同雷擊方式出現(xiàn)的概率值等多方面因素，再結(jié)合相關(guān)管理實踐經(jīng)驗來制定有效的防雷對策，與時俱進(jìn)，采取最新地管理方法和技術(shù)來提升變電設(shè)備的耐雷水平，以確保變電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：國家電網(wǎng)廣安供電公司）