输电线路差异化防雷技术与策略 何光明

输电线路差异化防雷技术与策略何光明
摘要：由于技术的进步，电力系统的综合防雷技术有了很大进步，特别是在输
电线路，应用综合防雷技术有效保证了线路的安全。

关键词：输电线路；雷击；防雷技术；技术应用
1．输电线路防雷的重要作用
在电力系统中，输电线路发挥着重要作用，通过高压线路将变电站和与用户
连接起来，输电线路的运行状态和供电的安全性和可靠性存在直接的关联。

通常
情况下，高压架空输电线路由于距离长，需要穿越空旷的野外，因此具有网络纵
横交错的特点。

所以有雷电的情况下，输电线路容易受到雷击作用。

如果受到雷击，由于保护作用会发生跳闸，影响到电力系统的稳定运行，所以被迫对线路和
相关设施进行维修处理。

此外，发生雷击后，电流有可能通过输电线路流入到用
电设备，设备会发生损坏，产生经济损失。

在电网中，线路的绝缘等级要求最高，但是通常发电机的绝缘等级比较低，如果发电厂的设备缺少防雷保护，如果绝缘
效果难以保证，供电的可靠性将会受到影响。

输电线路的实施主动防雷不仅可以
保护自身线路，还可以保护相关的设备，以免发生破坏，可以将因雷击造成的经
济损失降到最低限度。

所以输电线路的实施防雷措施具有重要作用。

2．高压架空输电线路发生雷击的原因分析
输电线路受到雷击作用有多种原因，主要和绝缘子的放电电压、雷电电流强
弱以及杆塔接地阻值的大小有关。

所以对于高压输电线的维护，要分析高压输电
线发生雷击跳闸的直接原因，然后针对原因采取相应的防雷措施。

要保证高压输
电线的安全可靠，就要注重分析雷击的作用原理，主要规律，才可以更好地保证
高压输电线的安全稳定。

雷击主要发生在地形比较复杂的区域，比如风口和山谷等地带，这些区域由
于环境相对特殊，发生雷击的机率增加了。

耐张杆如果绝缘能力难以保证也容易发生雷击。

虽然由于技术的发展，直线
杆塔的绝缘标准有了很大的提升，但是耐张杆附属设施的绝缘效果还难以保证，
因此耐张杆也存在发生雷击的隐患。

耐张杆存在绝缘薄弱部位。

雷击经常会发生在地势高的位置或土壤电阻率相对比较高的区域。

如果接地
电阻长时间处于地下，可能会发生腐蚀，导体的绝缘效果会受到影响，难以实现
雷击电流的分散，情况严重时会发生断裂。

此外，质量不达标的接地电阻也会发
生绝缘闪络，接地电阻负荷的变化与雷击发生的次数有关。

雷击还会发生在避雷线位置，特别是有保护角的大杆塔。

避雷线的保护范围
具有局限性，通常保护角是指避雷线外侧部位导线连线和垂直线形成的夹角。

保
护角的主要作用是防止输电线不受雷电的影响，保护角的范围和保护效果是成反
比的。

但是在输电线路的实际运用中，保护作用在逐渐趋势弱化，不仅难以保护
好绝缘子串，还有可能导致输电线路在雷电作用下发生绕击。

3．输电线路的防雷措施
3．1架设地线
高压架空输电线路常采用架设地线的方式，这种方式可以最大限度的防止导
线发生雷击，雷击塔顶时雷电流可以得到有效分流，塔顶的电位因此会降低，塔
头绝缘子串和空气间隙的电压会降低。

雷击发生跳闸的机率和地线的架设数量、
架设位置以及地线和导线的保护范围有关。

地线的架设数量要合理，依据相关的标准和国内外电网的运行研究，不同等
级电压的输电线路要采用相应的保护方式：500KV输电线路通常要全部线路架设
地线，如果年平均发生雷暴的天数不超过10天，或者历史气象表明雷电发生特
别轻微的区域，地线可以不架设。

输电线路如果没有地线，要在变电所以及发电
厂的进线部位架设2-3km地线。

输电线路220-500kV范围内也要全线区域架设地线，如果年平均发生雷暴的天数不超过10天，或者历史气象表明雷电发生特别
轻微的区域，需要架设单地线，但在山区要架设双地线。

输电线路500-750kV范
围内要全线区域架设双地线。

架设距离也有规定：杆塔两根地线的间距不能大于
地线和导线距离的2倍。

依据运行维护经验对于雷电多发区域，地线和导线的保
护角可以降低，这种方式可以避免发生雷击跳闸。

由于高杆塔输电线路发生雷击
跳闸原因是由于绕击雷引发的，保护角降低可以有效消除绕击雷的影响。

3．2使用不平衡绝缘
当前高压架空输电线路中多采用双回路，这类同杆输电线路具有一定的特殊性，采用普通的防雷技术难以达到防雷效果，针对这种情况可以采用不平衡绝缘，这项技术可以有效降低双回路线路发生雷击后跳闸现象发生的机率，提升输电线
路的稳定性和可靠性。

此项技术的应用原则是双回路中的绝缘子串片数要存在差异，在发生雷击时，串片数比较少的回路可先于发生闪络，发生闪络后导线可起
到地线的作用，从而间接地提高了另外一回路导线的耦合效果，回路的抗雷率可
有效提升，可以保证一个回路的持续供电。

3．3降低杆塔的接地电阻
对于高度较高的杆塔，杆塔的接地电阻可以适当降低，这种方式可以提升线
路的耐雷水平，可以降低雷击引发的跳闸，具有简单易行的特点。

雷电产生的电
流具有一定的特殊性，雷电流发生的机率和电流幅值有关，大幅值条件下可以降
低雷电流的影响，因此输电线路杆塔要降低接地电阻。

3．4高杆塔提升绝缘能力
部分输电线路经过的区域具有一定的特殊性，需要采用较高的杆塔，所以杆
塔高度的增加会提升发生雷击的机率。

如果杆塔的高度较高，可以采取增加绝缘
子串数量的方式。

此外塔头距离的增加可以提升防雷能力。

由于高杆塔导致输电
线容易发生绕击，因此杆塔全长高度大于50米要加装避雷线。

随着塔高的增加，绝缘子串的数量就要增加。

3．5加装避雷器
输电线路安装避雷器后，有雷击发生时，雷电流会产生分流作用，一部分雷
电流可以从避雷线流入到旁边的杆塔，一部分会经过塔体流入到地下，在雷电流
超过负荷时，避雷器可以起到分流作用。

雷电流作用于避雷线与导线时，由于导
线间会发生电磁感应，导线和避雷线分别会发生作用产生耦合分量。

由于避雷器
的分流作用较好，超过了避雷线的分流效果，由于分流产生的耦合作用会提升导
线的电位，导线和塔顶存在的电位差会低于绝缘子串发生的闪络电压，绝缘子因
此不会发生闪络现象。

通常输电线路的防雷措施主要是通过降低塔体的接地电阻来实现，在平原地
带容易现象，对于山区架设的杆塔，塔角部位要使用辐射地线，此外还要打深孔
另外加入降阻剂，可以提升地线和土壤的接触面积，电阻率可以降低，在工频条
件下接地电阻可以保证。

在有雷击作用时，由于接地线过长会存在较大的附加电感，雷电产生的过电压会作用于塔体，塔顶的电位会升高，塔体和绝缘子串容易
发生闪络，线路的耐雷效果会下降。

由于线路避雷器具有等电位效果，接地电阻
效果好，可以用于山区的线路防雷。

4．结束语
在雷雨多发季节，由于雷电的作用会对输电线路产生影响。

所以针对输电线路要采取保护措施作用，防止雷电入侵对线路产生的破坏作用。

高压架空输电线路的防雷措施要当地的实际情况，采取有科学合理的防雷措施，防雷技术的应用要有综合的防雷技术措施，这样可以有效降低雷击后发生跳闸现象。

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