输电线路防雷接地技术研究

输电线路防雷接地技术研究

摘要：随着经济的发展, 对输电线路供电可靠性要求更高, 且伴随着电网的发展,

雷击输电线路引起的跳闸、停电事故也日益增多。据电网故障分类统计表明, 我

国跳闸率较高的地区, 高压线路运行的总跳闸次数中由于雷击的事故次数约占50% -70%, 尤其在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区, 雷击输电线路引起的事故率

更高, 对电网安全运行威胁巨大, 损失惨重。为确保输电线路防雷设施可靠, 每根杆塔一般均敷设接地装置并与地线牢靠连接, 以使击中地线或塔顶的雷电流通过较

低的接地电阻泄入大地。而降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、降低雷击跳

闸率、减少雷害事故最有效最经济的方法。文章从雷击危害对输电线路的主要危害，输电线路的防雷接地技术措施两方面来阐述。

关键词：输电线路；雷击；防雷接地

随着我国电力事业的不断发展，电力出现了需求与供应的多层次发展，电力输电网络的

规模得到了迅速的壮大，电力输电线路的层次也得到了丰富，在结构和范围扩大的基础上，

由雷电危害所引起的输电线路停电故障也在日益的增加，形成了对输电线路的威胁，雷电危

害不仅严重影响到了输电设备及其线路的正常运行，而且会影响输电线路的稳定，导致电力

企业产生大量的经济损失和功能上的障碍，也同时对社会经济建设，人们的日常工作，以及

生活造成了严重的影响，进而威胁和谐的氛围。应该从输电线路雷害故障的原因入手，以全

面而科学地观点和方法进行分析，探寻输电线路产生雷击危害的内在原因，提出相应的防雷

方法和措施，以期更好的防止雷电对输电线路造成的危害，维护电力输电系统的正常、平稳

运行，从而促进和推动我国电力事业的平稳、高效、可持续发展建设。

一、雷击危害对输电线路的主要危害

1、直击雷对输电线路的危害

直击雷是影响输电线路系统的重要雷击类型，在雷暴天气中输电线路的杆塔、导线、突

兀设备都有可能受到直击雷的袭击，在输电线路中产生电压过高、电流过强的危害，并会出

现对输电线路摧毁性的破坏作用，对整个电力系统造成安全运行的影响，并会出现直接的经

济损失，影响电力安全与应用。

2、感应破坏对输电线路的危害

感应破坏是常见的雷击危害种类，主要是指输电线路在雷击过程之中，随着放电的现象

在输电线路的杆塔、导线、设备之间出现感应性电压异常，进而造成输电线路中电子设备、

终端或结构的损伤，这类危害具有普遍性，是输电线路的防雷接地应该重点考虑的问题。

3、反击破坏对输电线路的危害

反击破坏对于输电线路来讲属于次生性灾害，当雷电击中杆塔或避雷设备后，在输电线

路系统或输电线路设备上出现反击的现象，这会造成输电线路出现短路或跳闸的问题，极容

易引起输电线路的中断，影响输电系统的稳定运行。

二、输电线路的防雷接地技术措施

为了保证输电线路的运行安全性，预防输电线路以及线路中各种电力设备遭受雷电袭击

而引发意外事故，掌握输电线路防雷接地技术的重要性就显得尤为重要。输电线路防雷接地

是保证输电线路避免雷击事故发生的重要技术，在实际工作中通常可采取以下措施进行输电

线路的防雷保护。

1、合理利用避雷装置

避雷装置主要包括避雷线、避雷针等，其中避雷线不但能够有效的引导雷电通过杆塔及

接地装置放电，还能在一定程度上减少保护角，从而使输电线路能够尽可能的避免雷击，是

架空输电线路最基本的防护技术。但是，在特殊条件下，减少保护角并不能有效的避免雷击。此时，可以将避雷针安装在杆塔上从而提高防雷击能力。

2、强化电磁感应型接地装置

按照雷击闪络反击理论，增加耦合系数、减少电感及接地电阻均能够提高输电线路的耐

雷击能力。黄瑞梅通过研究认为，由于雷击过程包括暂态行波过程和稳态电磁感应过程，改

善接地装置-强化电磁感应杆塔接地射线的分布状况从而达到增加耦合系数的目的，实现输电

线路耐雷击能力。

3、合理布置输电线路

如上文所述，雷击输电线路的原因有自然环境条件、地形条件等，因此在布置输电线路时，应该首先对当地历年的雷击统计资料进行分析，以尽可能的避开如高山、山谷及山坡等

雷击多发区，从而降低输电线路遭到雷击的可能性。另外，在设计输电路线时，设计者还应

该对当地的矿藏分布状况、地下水水位及土质电阻率等进行初步的了解，在输电线路设计过

程要最大限度的绕过这些区域，从而减少雷击的发生。

4、改善接地电阻

改善接地电阻不但要确保接地装置安全可靠，而且还要确保地线与接地装置之间联系紧密，减少接地设计电阻，使雷电能够直接通过接地设备流入大地放电，避免雷击对输电线路

造成影响。研究认为，通过降低杆塔的接地电阻，不仅乐意提高输电线路的防雷击能力，还

能有效防空雷电的反击。目前，改善接地电阻常用的方法主要包括增加接地线、垂直接地体、集中接地法及换土等方法。

5、加强输电线路绝缘

提高输电线路的绝缘能力，有利于提高输电线路的耐雷击能力及绝缘部分的闪络电压。

通常情况下，在在雷电多发地以及高海拔地区往往通过加强杆塔的绝缘水平来达到提高线电

线路的耐雷击水平，而在平原地区通常不会采用此方法，主要是因为这种方法会增加输电线

路的绝缘费用，降低输电线路的对地安全距离。设计人员可以根据规定在塔头尺寸允许的范

围内增加绝缘子片数量，提高杆塔的绝缘水平，从而提高线电线路的耐雷击水平。但是，需

要指出的是，在增加绝缘子片数的同时，设计人员还应该认真考虑杆塔高度的变化、结构组

成及地线屏蔽作用等因素，从而设计出最合理的防雷击方案。

6、降低土壤电阻率

土壤电阻率也会影响输电线路，其成分决定了雷击闪烁对输电线路的影响程度。但是，

在输电线路设计过程中，往往会忽略土壤对输电线路抗雷击水平的影响，从而对输电线路在

雷雨天气的安全性和稳定性产生了不利影响。绝大多数情况下，输电线路都是掩埋在土壤之中，而输电线路所在土壤电阻率常常会对其抗雷击水平产生影响。一般情况下，土壤电阻率

越高，输电线路耐雷击水平越低；反之，则越高。因此，在铺设输电线路时，应该首先对铺

设线路进行认真分析，尽可能降低基土壤的电阻率，从而提高输电线路的耐雷击水平。

7、保护交叉线路

线路交叉很可能会行程空气间隙绝缘。由于雷击发生闪烁，会导致两条输电线路发生电

网故障如跳闸，严重时不但会造成巨大的经济损失，而且会威胁人民的生命安全。所以，设

计人员必须注重输电线路交叉部分的防雷技术设计。目前，常用的线路交叉部分的防雷技术

主要是尽可能的使交叉部分接近杆塔部位，同时也要安装人工接地设备。

8、接地

防雷保护地接地的原则主要包括优先选好自然接地极、应不小于两根导体在不同地点与

接地网相连、注意特殊条件下的接地措施、注意接地设备的防腐及注重应用人工接地等。一

般认为，接地电阻越小，雷击电流产生的电源也越低，从而雷击的对输电线路造成的危害程

度就越小。因此，设计时应根据实际情况，尽可能最大程度的降低接地电阻，使雷电顺利地

进入大地。

雷击对于输电线路的防运行来讲是一种严重的威胁，特别在社会对电力需求逐步增大的

今天，输电线路的稳定运行成为经济建设与社会生活的必要前提。雷电防护是保证输电线路

输电安全与稳定的基本措施。只有有效的落实了雷电防护工作，才可能满足农业生产、人民

生活、工业生产等社会发展各方面的需求。因此，各相关部门应该重视对输电线路的防雷保

护工作，加强对线路防雷工作的技术性、设计性及经济性的分析与研究，为提高我国输电线

路防雷击水平作出应有的贡献。

参考文献

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