线路避雷器安装布点策略

方绪豪 邱 赛 吴友强

温州益坤电气股份有限公司 浙江 温州 325000

绝大多数输电线路都暴露在外界环境中，而线路铁塔往往是安全范围内最高的建构筑物。在雷电频发区域或高发季节，线路铁塔发生雷击事故的概率较大。一旦线路遭受雷击，将会导致整个供电系统瘫痪，不仅影响了居民的生产生活，同时还会对公众生命财产安全构成威胁。为此，相关部门应当在输电线路铁塔上安装避雷器等辅助设备，从而降低雷击事故发生概率，尽可能的减小负面影响。

1 线路避雷器的主要作用

1.1 避雷器的定义与主要作用 避雷器是一种能释放过电压能量，且控制过电压幅值的保护装置。在使用过程中，将避雷器与保护设备并联连接。正常情况下，避雷器只流过微安级的泄漏电流，不会增加线路电阻，也不会干预输配电流程。如果避雷器电压值达到动作电压标准，避雷器导通，则可通过调节大电流，释放过电压能量，并将过电压控制在合理范围内，进而优化设备的绝缘性能。在释放过电压能量后，避雷器自主恢复原始状态。

1.2 线路避雷器防雷的原理 对于常规高度的杆塔来说，线路的防雷能力与如下四类因素有关:①线路绝缘子的50%放电电压；②有无架空电线；③雷电强度；④杆塔的接地电阻值。绝缘子的50%放电电压是固定的，而雷电强度则与地理位置和气候条件存在紧密关联。如果不选择安装避雷器，要提升输配电线路的防雷水平，就应当采取如下几类措施:架空地线、减小杆塔接地电阻值、配置自动重合闸等。对于偏远山区地带来说，由于地理位置特殊，自然环境复杂，发生雷击事故的概率较大，且线路防雷处理难度较高。

由于线路避雷器与绝缘子是并联连接的，一旦输配电线路遭受雷击，就会促使雷电流分流，一部分经避雷线导入相邻杆塔，另一部分经塔体自身传导至大地。一旦雷电流超过限定数值，在经过避雷线与导线时，由于导线间的电磁感应作用，会在导向和避雷线上产生耦合效应。避雷器的分导电流值远远大于避雷线的分导电流值，而这种分流的耦合效应会提高导线点位，使导线和塔顶的电位差小于绝缘子的瞬时电压，预防绝缘子的闪络现象。此外，线路避雷器对接地电阻没有特殊要求，适用于环境复杂的山区。由此可知，线路避雷器发挥着至关重要的作用。

2 线路避雷器的分类

线路避雷器主要包括串联间隙和无串联间隙两类，这两类避雷器的核心原理存在较大差异，且各有优缺点。

1)在正常情况下，串联间隙氧化锌避雷器可以有效隔离电网运行电压，减小自身的电压负荷强度。若避雷器发生突发故障，不会对输配电线路造成干扰。但是此类避雷器的放电特性由间隙决定，保护性较差。需要格外注意的是，此类避雷器对安装操作的要求较高。

2)无串联间隙氧化锌避雷器下端由跨接线直接连接输电线路，以便全方位动态监控整个线路运行状况。此外，无串联间隙氧化锌避雷器安装工序简便，保护特性较为突出。

3)无论是串联间隙氧化锌避雷器，还是无串联间隙氧化锌避雷器，在输配电线路防雷处理方面都体现出了卓越的优势，只是需要相关技术人员结合实际需求，选择适宜的线路避雷器，以保证整个输配电线路的正常运转。

3 线路避雷器安装布点的方法

3.1 避雷器和杆塔安装选点和选型 在对避雷器进行安装选点时，其需要满足的要求有:避雷器安装位置应处在较易发生雷电袭击的区域内；接线电阻率偏高，以保证避雷效果；要满足跨距大的基本要求；安装在地形较为复杂，环境较为恶劣的区域；要对周边存在重要设备的区域实施避雷器的安装。

杆塔安装需要满足的要求有:一个杆塔上只能安装一个避雷装置，其位置应控制在顶部或者侧面上；在特殊情况下需要安装两个避雷器，并将其放置在上下两层或两侧位置；雷电频发区域内的杆塔需要安装一组避雷器，以保证区域内设备、建筑的安全性。

3.2 避雷器安装布设的具体流程 避雷器布设的科学性、合理性，一方面能够降低工作人员的作业压力，减少失误的产生；另一方面也可以提升线路的运转效率，保证相关设备运行质量。在进行避雷器安装时，其具体的操作流程为:

1)明确线路杆塔坐标位置，并将其导入到地图中。

2)在地图上明确标注出安装点位。

3)获取各待选安装点的雷电因子评估值，具体包括档距、历史雷击点、跨河、金属矿区、边坡、高差、海拔、地闪密度、变电站进线2公里内的数值。根据这些雷电因子数值，来获取权重因子和K值。

以权重因子和K为基础，对避雷器点位安装的合理性进行分析。在避雷器的点位确定和安装上，主要制定了三项优选方案，以加强安装的合理性。

第一种优选方案是先将将权重因子和K大于预设阙值的安装点筛选出来，并在这些安装点中选择至少一个安装点作为避雷器的安装选点。

第二种优选方案是对现有的待选安装点予以排序，按照排列结果选择合适的安装点作为避雷器安装选点。

第三种优化方案是先对雷电因子的评估值进行评价，在确保其准确性后，将其作为初期筛选条件。之后根据初期筛选条件选择合适的避雷器安装布设。

或者在该环节中，将优化方案一和二的方法融合起来，从筛选出的大于预设阙值的安装点中选择一个安装点作为避雷器安装选点，或者按照排列顺序完成最终避雷器安装选点的确定，以此来加强线路避雷器安装的合理性，强化防雷效果。

4 结束语

综上所述，增设输配电线路避雷器，可以有效减少雷击事故，尽可能的降低损失。但是要进一步强化防雷处理效果，还需保证安装布点的合理性，并严格遵照标准规范执行安装操作，以维护输配电线路的正常运行。