浅谈输电线路的防雷保护措施

当避 雷 线 上 有 过 电压 运 动 时 ， 线 上 导 即 出 现 耦 合 电 压 ， 雷 线 与 导 线 间 的 这 种 避 耦 合 效 应 也 能 降低 线 路 绝 缘 上 的 电 压 ， 从 而使 线路 的耐 雷 水 平提 高 ， 闸率 降 低 。 跳 高 压输 电 线 路 的 避 雷 线 通 常 是 直 接 接 地 地 ， 超 高 压 输 电线 路 的 避 雷 线 是 经 小 而 问 隙接 地 。
动 力 与 电 气工 程
ＳＩＣ ＆ ＥＨ Ｌ Ｙ ＣＮＥ ＴＯＮ Ｏ Ｅ ＯＧ．
皿圆
浅谈 输 电线 路 的 防 雷 保 护 措 施
孙 要 红
（ 中国水利 水 电第 一工程局 有限公 司 吉林长春 １ ０ ６ ） ０ ２ ３ 摘
要 ： 雷电活 动的频繁 性及雷 击故障的 严重性来 看， 雷击故 障仍然是 影响 电同安 全运行 的重要 因素之 一 。 从
２ 降低 杆塔接地 电阻
降 低 杆 塔接 地 电 阻 通 常 是 提 高 线 路 耐 雷性 能 最 经济 的 方 法 ， 国《 程》 定 ， 我 规 规 有 避 雷 线的 线 路 ， 基 杆塔 （ 连 避 雷 线 ） 工 每 不 的 频 接 地 电 阻 ， 雷 季 干 燥 时 ， 宜 超 过 规 定 在 不 值 ， 土壤 电 阻率 低 的 地 区 ， 充 分 利 用 杆 在 应 塔 的 自然 接 地 电阻 ， 土 壤 电 阻 率 高 的 地 在 区， 降低 接 地 电阻 较 困难 时 ， 采 用 多 根 放 可 射 性 接 地 体 或 连 续 伸 长 接 地 体 ， 长 效 化 或
漫 长 的输 电线 路 常 穿过 平 原 、 区 ， 山 跨 过 江 河 湖 泊 ， 伸 到 地 理 条 件 和 气 象 条 件 延 各 不 相 同的 地 区 ， 以 遭 受 雷 击 的 机 会 就 所 多 ， 使 输 电线 路能 可 靠 工 作 ， 求输 电线 为 要 路 有 好 的 防 雷 性 能 ， 讨 论 输 电线 路 防 雷 现 常用技术保护措施 。
学 降阻剂。 处 于 雷 电 活 动 剧 烈 、 地 电 阻 又 难 以 接 降低 的 地 区的 ｌ Ｏ Ｖ～１ ４ Ｖ电 网 ， 可考 １ｋ ５ｋ 也 虑 采 用 中性 点 经 消 弧 线 圈 的 接 地 方 式 ， 这
１ 架设避 雷线
这 是 高 压 和 超 高 压 输 电 线 路 防 雷 保 护 的最基 本和最 有效 的措施 根据《 程 》 规 及 《 准 》 定 ：３ｋ 标 规 ３ ０ Ｖ～５ ０ Ｖ 路 应沿 全 线 ０ｋ 线 架设 双避 雷 线 ，２ ｋ 线 路 应沿 全 线架 设 避 ２０ Ｖ 雷 线 ； 山 区 宜 架 设 双 避 雷 线 ， 少 雷 区 否 采 用 这 种 接 地 方 式 时 ， 应 考 虑 其 他 因 在 但 还 除 ； １ｋ ｌ Ｏ Ｖ线 路 一 般 沿 全 线 架 设 避 雷 线 ； 素 。
样 ， 大 多 数 由雷 击 引 起 的 单 相 接 地 故 障 绝 可 被 消 弧 线 圈所 消 除 ， 使 雷 击 引 起 一 相 即 导 线 单 相 接 地 也 不 会 引起 跳 闸 ， 且 对 地 而 闪烙后的第一相 导线相 当于接地 ， 大 了 增 耦 合 作 用 ， 未 闪络 相 绝 缘 子 串 的 电 压 下 使 降 ， 而 提 高 耐 雷 水 平 ， 少 相 间 闪 络 概 从 减 率 。 验 证 明 ， 用 这 种 接 地 方式 可使 雷 击 经 改 跳 闸率 约 降低 １ ３ 右 ， ／左 当然 对 上 述 电 网是
在 某 些 山 区风 口处 ， 顺风 的 河 谷 峡 地 带 ， 形 成 热 雷 云 的 湖湿 盒 地 等 ， 往形 成 易 往 所 谓 “ 暴走 廊 ” 某些 地 质 断 层 地 带 ， 石 雷 ， 岩 与 土 壤 或 山坡 与 稻 田 的 交 界 地 区 ， 石 山 岩 下 有 小 河 山谷 等处 ， 壤 电 阻 率 发生 突变 ， 土 雷 电 往 往 易 击 于 低 土 壤 电 阻率 处 ； 些 突 某 出的 山 顶 、 山坡 的 向阳 面 ， 以及 地 下有 导 电 参考文献 性 矿 藏 或 地 下 水 位 较 高 的 地 在 ， 部 雷 电 【】电力 设 备 过 电 压保 护 设 计 技 术规 程 ． 局 １ 水 活 动 往 往 非 常频 繁 。 于 这 些 雷 电 易击 区 ， 对 利 电 利部 ［ ． Ｍ】水利 电力 出版 社 ． 在 进 行 线 路 设 计时 ， 当尽 可 能 避 开 ； 应 当无 ［］李 瑞 祥 ． 压 输 电线 路设 计 基 础 ［ ． ２ 高 Ｍ】 西 法 避 开时 ， 特 别 加 强 防 雷 保 护 ， 尽 量 采 应 除 北 电业 职 工 大 学 水 利 电 力 出版 社 出版 ． １ ４， ９９ ６． 用 降 低接 地 电 阻 ， 装 耦 合地 线 等 措 施 处 ， 加 有 时 可 补 架 成 双 避 雷 线 。 如 ： 东 某 【】张 殿 生 ． 压 送 电工程 设 计 手 册 【 ． 例 广 ３ 高 Ｍ】 能 ２ ０ Ｖ线路 加 Ｖ形 避雷 线 支 架 ， 架 成 双 避 ２ｋ 补 源 部 东北 电 力设 计 院 ． 利 电力 出 版 社 水 雷线 。 年来 ， 击跳闸率大为降 低。 多 雷 出版 ． ４． 大 跨越 档 及交 叉线 路 的 防雷 防护 ３ 当线 路 跨 越 江 河 、 谷 时 ， 跨 越 档 的 峡 大
６ｋ ０ Ｖ线 路 ， 负荷 重 要 且 所 经 地 区 年 平 均 雷 暴 日为３ 以 上 的 地 区 宜 全 线 架 设 避 雷 线 。 ０ ３ 装设 自动重合 闸 综 上 所 述 ， 设 避 雷 线 的 作 用 是 以 下 架 由 于 雷 击 造 成 的 闪 络 大 多 数 能 在 跳 闸 几点。 后 自行恢 复 绝 缘 性 能 ， 以 重 合 闸成 功 率 所 较 高 ， 行 经验 表 明 ， 国 ｌ Ｏ Ｖ及 以 上 的 运 我 １ｋ （ ） 雷作 用 。 １引 ５ ５ ３ｋ 架设避雷 线后 ， 由于 避 雷 线 对 雷 云 电 线 路 重合 闸 功率 为 ７ ％～９ ％， ５ Ｖ及以 下 场 的 畸 变 作 用 ， 雷 基 本 上 只 击 于 避 雷 线 线 路 约 为 ５ ％～８ ％， 此 各 级 电压 的 线 路 使 Ｏ ０ 因 而 不 击 于导 线 ， 就是 避雷 线 的 引雷 作 用 ， 都 应 尽 量 装 设 自动 重 合 闸 。 这 也 是 避 雷 线 的 主要 作 用 。 （） ２ 屏蔽 作 用 。 ４ 特殊条件 下线路的防雷措施 当 导 线 上 主 挂 有 避 雷 线 时 ， 于 避 雷 ４ １架设 耦合 地 线 由 ． 线 的 屏 蔽 效 应 ， 导 线 上 的 感 应 过 电压 降 使 在 高土壤 电阻率地 区 ， 当线 路 跳 闸 事 低 ， 致 作 用 于 线 路 绝 缘上 的 电压 降 低 ， 导 从 故 频 繁 ， 又 难 以 降 低 杆塔 接 地 电 阻时 ， 而 除 而 使 线 路 的 耐 压 水 平 提 高 ， 闸率 降低 。 跳 可 改 架 或 补 架 避 雷 线 外 ， 可 以 采 用 架 设 还 （） 流 作 用 。 ３分 耦 合 地 线 的 措 施 。 在 导 线 下 面 回设 一根 即 当雷 击 杆 塔 时 ， 有避 雷线 的线 路 ， 对 雷 或 几 根 接 地 线 。 合 地 线 的 作 用 是 增 大 耦 耦 电流 并 不 是 全 部 经 过 该 杆 塔 入 地 ， 是 从 合 系 数 ； 大 向杆 塔 两 侧 的 分 流 （ 华 东 地 而 增 据 分 ２ ２ ， 杆 塔 两 侧 的避 雷 线 分 流 掉 一 部 分 ， 致 塔 区 实测 ， 流 效 果 约 为 ｌ ％～２ ％）从 而 可 导 顶 电位 降 低 ， 样 作 用 于 线 路 绝 缘 上 的 电 提 高线 路 的 耐 雷 水 平 ， 这 降低 雷 击 跳 闸 率 。 运 压 也 就 随 之 降 低 ， 而 使 线 路 的 耐 雷 水 平 行 经 验 证 明 。 合 地 线 可 使 线 路 的 雷 击 跳 从 耦 提 高 ， 闸率 降 低 。 跳 闸率 降低 ５ ％左 右 。 ０ ４． 雷 电易 击 区的 防雷措 施 ２ （） 合 作 用 。 ４耦
关 键 词 ： 空输 电 线 路 防 雷 架
中图分 类 码 ： Ａ
文章 编号 ： ６ ２ ３ ９ （ ０ Ｏ０ （ ） Ｏ ４ 一 １ １ ７ － ７ １ ２ １ ） ６ｂ 一 １ １ Ｏ 杆塔 高度 均 相 应 增 大 ， 路 易受 雷 击 ， 线 使其 耐 雷 性 能 降 低 ， 是 因 为 高 杆 塔 的 避 雷 线 这 对 导 线 的遮 敝 效 果 较 差 ， 易于 发 生 雷 绕 击 于 导 线 ， 用 于 习 线 上 的 感 应 过 电压 几 乎 作 随杆塔高度成 正比增加 。 由上 述 感 应 过 电 压 增加 ， 用 于 线路 绝 缘 上 的 电压 增 大 ， 作 易 引起闪络 。 因此 对 大 跨 越 档 应 采 用 特 殊 措 施 进 行保 护 。 要 措 施有 ： 低 杆 塔按 地 电 主 降 阻： 当有 避 雷 线 时 ， 塔 的 接 地 电 阻值 不 应 杆 超 过 规 定 数 值 的 ５ ％， 土 壤 电 阻率 大 干 ０ 当 ２ ０ Ｑ时 ， ００ 电阻 值 也 不宜 超 过 ２ Ｑ ； 小 保 ０ 减 护角 ： 虑到杆塔绕 击率增大 ， 考 因此 ， 雷 避 线 对 边 导 线 的 保 护 角 不 应 大 于 ２ Ｄ ， 强 ０ 加 绝缘 ： 上 述 ， 杆 塔 的 等 值 电 感 增 大 ， 由 高 感 应 过 电压 增 主 ， 击率 也 随 之 增 大 ， 致 线 绕 导 路耐 雷 性 能 下 降 。 提 高 线 路 的 耐雷 性 能 ， 为 可宜 适 当 增 国绝 缘 子 片 数 。 国 《 程 》 我 规 规 定 ， 高 超 过 ４ ｍ的 有 避雷 线 的杆 塔 ， 增 全 ０ 每 加 ｌｍ， 增加 一 片 绝 缘子 ； 高 超 过 ｌ Ｏ Ｏ 应 全 Ｏｍ 的杆 塔 ， 缘子 片量 应 结 合 运 行 经验 ， 过 绝 通 雷 电过 电压 的 计 算 确定 ， 设 管 型避 雷 器 ； 装 对 新 建 或 现 有 无 避 雷 线 的 大 跨 越 档 ， 装 应 设 管 型 避 雷 器 或 保 护 间 隙 ， 时 新 建 线 路 同 的绝 缘 子 片 数 应 比 相 同 电压 等 级 的 一 般线 路 的 绝 缘 片数 增加 一 片 。 电 闪 雷 鸣 是 一 种 常 见 的 自然 现 象 ， 雷 电 电压 高 达 数 百 万 伏 ， 间 电 流 可 高 达 数 瞬 十 万 安 培 ， 成 很 大 的 损失 。 空 输 电 线路 造 架 雷 害 事 故 引 起 的 跳 闸 ， 但 影 响 电力 系统 不 的 正 常供 电 ， 加 架 空 输 电线 路 及 开 关 设 增 备 的 维 修 工 作 量 ， 且 由于 输 电 线 路 上 落 而 雷 ， 电波 还 会 沿 线路 侵 入 变 电所 。 在 电 雷 而 力 系 统 中 ， 路 的绝 缘 最 强 ， 电所 次 之 ， 线 变 发 电 机 最 弱 ， 发 电厂 、 电所 的 设备 保 护 若 变 不 完 善 ， 往 会 引起 其 设 备 绝 缘 破 坏 影 响 往 安全 供 电 。 由此 可 见 ， 空输 电 线路 的 防 雷 架 是减 少 电 力 系统 雷 害 事 故 及 其所 引起 电量 损 失 的 关 键 。 好 架 空 输 电线 路 的 防 雷 设 做 计 ， 仅 可 以 提 高 输 电 线 路 本 身 的 供 电 可 不 靠性 ， 且 可 以使 变 电所 、 电厂 安 全 运 行 而 发 得 到 保障 。