雷击浅究输电线路雷击理由和防治措施学年

【摘 要】输电线路防雷措施多种多样，常规的防雷保护措施仅能部分减少线路雷击跳闸次数，为大幅度降低或消除线路雷害事故，应进一步对雷击故障深入分析，采取更加有针对性的综合防雷技术措施，不断提高供电可靠性。文章结合电网发展的现状，进一步介绍和阐明输电线路防雷重要性和主要防雷措施，为电网安全稳定运行和持续稳定供电提供保障。
【关键词】输电线路；雷击；跳闸

1.雷击性质问题

架空输电线路上出现的雷击过电压有两种形式：感应雷过电压和直击雷过电压。反击雷过电压是雷击杆顶和避雷线出现的雷击过电压，主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关，一般发生在绝缘弱相，无固定的闪络相别。对反击雷过电压采取的主要措施是降低杆塔接地电阻、加强绝缘、提高线路耐雷水平。绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线出现的雷击过电压，主要与雷电流幅值、线路防雷保护方式、杆塔高度、特殊地形有关，主要发生在两边相。目前对绕击雷过电压采取的主要措施是减小避雷线保护角、安装避雷器等。

2.防雷接地问题

2.1接地电阻问题

输电线路杆塔必须可靠接地，才能确保雷电流泄入大地，保护线路绝缘。实践证明，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平，减少雷击跳闸率的有效措施。为确保接地电阻符合设计要求值，必须按照运行规程要求定期测量杆塔接地电阻，拆开所有接地引下线来测量接地网的工频接地电阻。而雷电流是从杆塔顶部泄入大地的，从防雷角度分析，防雷接地电阻应是整个泄流通道的电阻，包括杆塔与接地引下线之间的接触电阻、接地体自身的电阻、接地体与土壤之间的接触电阻及土壤电阻，而不仅仅是接地网的电阻。实际上杆塔接地系统存在较大的接触电阻，必须采取有效措施降低杆塔接触电阻，才能真正起到防雷作用。

2.2冲击接地电阻问题

防雷接地中主要考虑雷电冲击接地电阻，冲击接地电阻与工频接地电阻有以下两点主要区别：一是由于雷电流相当于高频，接地体的电感效应将使延伸接地体在雷电流的作用下呈现较大的阻抗；二是由于雷电流幅值很大，接地体的电位很高，其周围土壤中的电场强度将大大超过土壤的耐压强度（8.5kV/cm左右），在接地体周围会产生强烈的火花放电。雷击杆塔时，一部分雷电流通过避雷线流到相邻杆塔，另一部分雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，一般用冲击接地电阻来表征。

3.防雷措施及分析

3.1雷击暂态分析

雷击杆塔时塔顶电位迅速提高，当塔顶电位与导线上的感应电位差的幅值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度和塔体的冲击接地电阻。一般来说，线路的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关，不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻，在山区，降低接地电阻是非常困难的，这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。

3.2加装线路避雷器及分析

加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相邻杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路应用避雷器进行防雷的明显特点。
线路避雷器安装时应注意：水平排列可只装两边相、垂直排列的线路可只装上下两相，三角形排列的线路安装上相；雷击故障频发杆塔安装避雷器，如相邻杆塔接地电阻偏高，最好在两侧相邻杆塔上同时安装；安装时尽量不让避雷器受力，并保持足够的安全距离；避雷器应顺杆塔单独敷设接地线，其截面不得小于25mm2，尽量减小接地电阻。

3.3加装并联放电间隙及分析

加装并联放电间隙主要运用于35kV线路。从近几年的雷击故障情况看，雷击主要为绝缘子闪络。为保护线路绝缘子，确保线路重合成功，采取了在35kV线路上加装并联放电间隙措施。

3.4接地电阻改造及分析

杆塔接地电阻是影响塔顶电位的重要参数，对于一般高度的杆塔，当杆塔型号、尺寸与绝缘子型号和数量确定后，降低杆塔接地电阻对提高架空线路耐雷水平、减少反击概率非常有效。当杆塔型式、尺寸和绝缘子型式、数量确定后，影响线路反击耐雷水平的主要因素是杆塔接地电阻的阻值。对一般高度的杆塔，降低接地电阻是提高线路耐雷水平、防止反击的有效措施。暴露在空气中的接地极很容易氧化，建议采用D12mm的圆钢接地，提高接地网使用年限，并在基础开挖的底层实施深

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埋，尽量减少接地体长度。

4.线路防雷工作建议

4.1对架设避雷线的效果进行计算、分析及评价

避雷线是架空送电线路最基本的防雷措施之一，避雷线防止雷电直击导线的效果在平原地区是很好的。可是在山区，由于地形、地貌的影响，经常出现绕击、侧击、反击等避雷线屏蔽失效的现象。
山区是多雷区，也是绕击区，要减少绕击率，减小保护角是最有效、最经济的手段。从已经送电的线路来看，受杆塔尺寸限制及停电实施困难等因素影响，在现有的铁塔上减小保护角的可行性不大，应从线路工程设计开始做此项工作。

4.2加强绝缘

加强绝缘也是提高杆塔耐雷水平的措施之一，具体措施是在杆塔尺寸允许条件下，每串绝缘子增加1～2片绝缘子。加强绝缘可以提高线路耐雷水平，在杆塔接地电阻比较大时效果不如改进接地电阻显著；在杆塔接地电阻为正常值5～30Ω时，加强绝缘雷电反击跳闸率可降低为原来的5

3.6%～70.7%；接地电阻越低，加强绝缘降低跳闸率效果越好。

4.3提高线路本体绝缘，更换新型绝缘子

受国内陶瓷绝缘子制造水平的限制，挂网运行的绝缘子每年都有约0.3%的零值产生，应坚持定期检测，发现零值瓷瓶及时更换，否则，就可能发生雷雨季节零值、低值绝缘子遭雷击断串的事故。
将普通瓷质绝缘子更换为防污型绝缘子、合成绝缘子及玻璃绝缘子。由于玻璃绝缘子和合成绝缘子具有免维护等瓷绝缘子不具备的优点，应优先考虑使用。

5.结束语

防雷措施的前提是要摸清雷击产生的原因，采取适用的措施和对防雷措施的有效利用，只有这样才能有的放矢，才能获得事半功倍的防雷效果。
参考文献
王兰义，赵冬

一、胡淑慧，徐学亭.线路避雷器的研究进展[J]. 电瓷避雷器. 2011（01）

翁基皇.对同杆多回输电线路防雷措施的研究[J]. 中国城市经济. 2011（20）