线路架设与运行维护-任务二 雷害事故及预防

任务二雷害事故及预防

项目情景

模拟雷害事故即将发生的情况下，做好相应的预防措施。

项目目标

1．了解线路可能遭受的雷害事故类型和程度。 2．了解雷害事故的原因。 3．了解各种雷害事故的特点。 4．了解一些具体的防雷措施。

5．养成安全、规范的操作习惯和良好的沟通习惯及解决问题的能力。

项目实施引导流程

明确任务 相关理论知识否 项目习题 是 组织人员分组分工 考核评价清理现场 是 合格否 否 任务 实施 拟定任务 实施方案 相关理论知识学习

一、概述

在输电线路运行过程中，雷害是一大灾害。特别在我国南方多雷山区，雷击

跳闸占线路总跳闸次数的比例，高达百分之七十，甚至更高。输电线路被雷击后，绝缘子可能闪络或者炸裂，有时还要把导（地）线烧断、金具烧熔，并引起开关跳闸、线路停电。由于多数雷击放电是严重的，往往一次雷击跳闸后，导致多个故障点。

图5—6 雷击

随电气化程度提高，山区土壤电阻率较高，每年雷击跳闸次数相当多。据统计1986年浙江省工农业送电线路统计事故213次，其中雷击事故150次，占70%，雷击跳闸率达1.73次/（百千米·年）。随输电电压的增高，线路绝缘相应加强，而雷电过电压却不是相应增高，有良好绝缘的超高压路，在一般情况下，雷击跳闸已不像较低电压线路那样严重。例如，500～750kV的线路，其雷击跳闸率要比35～220kV的线路低得多。我国第一条500kV线路平武线，全长595km，自1981年12月22日投运至今，很少发生雷击跳闸。

二、输电线路的雷害事故

输电线路的雷害事故，是由雷云放电造成的过电压，导致线路绝缘击穿的闪络事故，这种过电压亦称大气过电压，以区别操作过电压。大气过电压又可分为直击雷过电压和感应过电压。

由静电感应形成的感应过电压，数值通常为100—200kV，最大也不超过600kV。因此，它对llOkV以上输电线路危害不大，但是足以破坏35kV及以下的输电线路。

直击雷击过电压是由雷直击于输电线路上引起的，它对于任何电压的线路都是危险的。如果雷直击于杆塔项部或附近的架空地线上，杆塔上就会产生很高的电压，即塔顶电位升高。由于这个电压的数值非常大，可能超过绝缘子串的闪络电压，从而引起杆塔与导线间的绝缘子发生闪络，这种情况的雷击闪络叫做反击

闪络。有的雷击，尤其在山区输电线路，会绕过避雷线直接打在导线上，此时绝缘子串如果发生闪络，称为绕击闪络。

输电线路上遭受雷击，常常造成绝缘子串的闪络，使电源开关跳闸，有时还会造成绝缘子炸裂或绝缘子串脱开，从而造成永久性的接地故障。

电气绝缘性能良好的绝缘子，因为它的击穿电压值总要比它的表面闪络电压高30%～ 50%，大气过电压只能使绝缘子表面放电闪络。由于雷电压击穿子绝缘子的表面绝缘并使周围空气电离，随之而来的强大工频短路电流通过，使绝缘子表面严重灼伤，瓷釉烧焦脱落。

如果绝缘子的耐弧性能不良，或者是已经老化变为“低值”，甚至是“零值，雷电闪络放电时绝缘子会因此击穿、炸裂、烧熔，造成导线落地。所谓“低值”绝缘子就是其击穿电压小于表面干闪电压的绝缘子，而“零值”绝缘子，在线路运行中，虽然多数耐压不超过20～30kV，但是，并不是所有绝缘子都表现为低阻抗。还有不少低值绝缘子，在其内部破坏之前仍显示高阻抗，其耐压可达到55kV，在干燥条件下，绝缘子串中的这些低值绝缘子仍可承受正常工频电压的作用。因此，以往对“低值”、“零值”绝缘子，仅理解为分布电压或绝缘电阻是低值或零值，显然是不十分正确的。

一般绝缘子表面闪络，瓷釉脱落时，只是绝缘子表面的一小部分，形如椭圆。由于放电路径不规则，瓷釉烧伤的部位也没有固定的位置。有时烧伤发生在绝缘子的上半面，有时也可能在下半面，也可能上、下半面均有烧伤。因此，巡线时必须充分注意这一点。否则往往难以找到故障点。

雷击闪络可能是一相或者二相，有时三相也会同时闪络，但单相闪络机会最多。闪络的地点，仅限于一个杆塔比较多见，但有时也有连续几基同时闪络，或者相隔几基闪络的。因此巡查线路时，不能满足于查到一个故障点就宣布故障巡线结束，而应把全线查完。

为了预防瓷绝缘子在雷击闪络时炸裂，除了采用正确的检测方法、及时更换低值及零值绝缘子，在线路中采用钢化玻璃绝缘子是有很大好处的，钢化玻璃绝缘子能零值自爆，而残锤具有足够的机械强度，不会引起导线的落地事故。

架空地线档中落雷时，在和放电通道相连的那部分避雷线上，有可能灼伤、断股、强度降低，以致造成断避雷线。

雷击导线引起的绝缘闪络，造成单相接地或相间短路，其短路电流就可能把导线、金具、接llOkV线烧伤，甚至烧断。这些烧伤的严重程度决定于短路功率及其作用的持续时间。在110kV以上线路，由于装设快速动作的保护，烧伤可能性不大。有时接地装置螺栓不紧，雷击闪络时，把接地螺栓烧熔，有时还把线夹附近的导线烧成断股。在35kV及以下电压等级的线路，由于中性点不直接接地，在发生单相接地故障时，断路器不会分闸。因此，虽然接地的故障电流不大，但作用的时间太长，常常发生把导线和金具烧断、烧熔的事故。

在线路上遭受雷击时，由于导、地线上的电压很高，还可能把交叉跨越的间隙或者杆塔上的间隙击穿。这种间隙闪络，有可能是间隙距离不符合规程要求，也有可能是线路上落了一个特别大的雷造成的。

三、雷害事故的原因

在雷雨季节，雷击架空送电线路，就会在线路上产生雷击过电压。若线路的绝缘水平太低或防雷保护措施不力，就会发生各种形式的雷害事故。

线路上受到雷击，这个雷的雷电流超过该处杆塔的耐雷水平时，该杆塔的绝缘子串就要闪络，开关就要跳闸。

（一）耐雷水平

雷击于架空线路时，不致使线路绝缘发生闪络的最大雷电流（kA）叫做该线路的耐雷水平。根据雷击点的不同，一般可分为雷击杆（塔）顶部的耐雷水平和雷击档距中央导线（或避雷线）的耐雷水平二种。

（二）雷电流幅值概率

雷电流的大小是各种各样的，小到2～5kA，大到400～500kA。根据实测，对于各种40kA的雷电流占的概率，我国大部分地区（西北地区除外）是大体相同的，即等于和大于40kA的雷电流占45%；等于和大于80kA的雷电流占17%；等于和大于108kA的雷电流占10%，最大雷电流330kA的只有0.1%。 （三）导致输配电线路雷害事故的具体原因

导致输配电线路雷害事故，一般来说还是由于对这些方面注意不够造成的。 （1）线路绝缘水平低。绝缘子片数不够或绝缘子串中有低值或零值绝缘子未及时更换，这串绝缘子的U50%偏低。落雷时闪络的概率增加。

（2）带电部分对地间隙不够。这里所指的“地”是电气意义上的“地”。杆