雷电对输电线的影响

高电压技术论文

题目雷电对输电线路的危害及保护措施学院自动化学院

专业电气工程及其自动化

班级

姓名

指导教师

2012 年9 月28 日

目录

1 雷电对电力线路的危害 (3)

1.1 输电线路防雷设计的重要意义 (3)

1.2 配电线路的设计 (4)

2 对雷电危害的防护： (5)

2.1输电线路设计与运行中的防雷措施： (5)

2.1.2 设耦合架空地线 (6)

2.1.3 设辅助架空地线 (6)

2.1.6 安装线路型氧化锌避雷器 (6)

2.1.7 采用中性点非有效接地方式 (7)

2.1.8装设自动从合闸装置 (7)

2.2 新技术的防雷措施 (8)

2.2.1 安装引弧间隙 (8)

2.2.2 消雷器的防雷 (8)

3 对防雷措施的评价 (9)

3.1 接地系统的概念是一切防雷措施的基础 (9)

3.2 消雷器是一种较好的防雷措施 (9)

3.3 雷电定位系统是一种与雷电长期抗战的有利措

施 (10)

4小结 (10)

雷电对输电线路的危害及保护措施摘要：本文介绍了雷电对电力系统所造成的各种危害，还论述了目前我国输配电线路防雷设计中常用的集中方法，并对几种方法进行了深入阐述、定量分析。文章还指出了输电线路特殊地段的防雷设计方法；并通过运用备用自投装置、重合闸装置等来提高线路跳闸情况下的供电可靠性。

关键词：雷电危害、防雷措施

前言：

在我们的生活中，许多自然现象会给我们的生活带来严重的不良影响，雷暴天气是自就是一种，由雷电引发的自然灾害越来越频繁，人们渐渐开始担忧雷电所造成的严重破坏以及重大的经济损失，一次雷电的放电时间虽然只有0.01秒左右，但其释放出的能量缺大的惊人。因此科学的解决和预防措施已成为当今社会共同关注的话题。虽然从世界上人类活动区域的范围内进行的有关的统计结果表明雷电现象发生的绝对值并没有多大增加，但雷电引起灾害的频度却日趋增多，而且造成的破坏程度也日趋严重（特别是电力网）；为此，有效和安全的防雷措施，以及怎样减少雷电对电力网络的各种破坏越来越受成为人们关注的焦点！

1 雷电对电力线路的危害

1.1 输电线路防雷设计的重要意义

对输电线来说，雷电往往是最令它们恐惧的危害，一旦有雷电袭击，常常造成绝缘子闪络事故，特别在山区、交通不便的地区，而且这些地方路途险恶，在检修，巡查的工作上存在很多困难。越是海拔高的地方，越是伴有瞬间大风与急雨，极大的风速常常造成高大树木倒落导线上、输电线振动、横向碰击和倒杆断线的发生。如果这些问题得不到及时处理，就会造成电力事故，严重时会危机人们生命财产的安全。

输电线路的故障在电网中的事故占大部分，输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大，尤其是在上面所述的山区输电线路中，线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的，据运行记录，架空输电线路的供电故障一半是雷电引起的，所以防止雷击跳闸可大大降低输电

线路的故障，进而降低电网中事故的发生频率。经过实践的探索与积累，我国的输电线路防雷基本形成了一系列行之有效的常规防雷方法，如合理选择线路路径；架设避雷线；降低杆塔接地电阻；在部分地段装设避雷器；提高线路整体绝缘水平；安装自动重合闸等，但是对于一些山区线路，雷害十分频繁，降低接地电阻又极其困难，而且费用高、工作量大，效果也受到一定的限制；为此，防雷的重点就必须放在雷击跳闸事故上。做好输电线路的防雷设计工作，不仅可以提高输电线路本身的供电可靠性，而且可以使变电所，发电厂安全运行得到保障。

1.2 配电线路的设计

纵观全球各国，在配电线路上，现在绝缘导线已被广泛地应用了。可以说，配电网的绝缘化，已发展的非常成熟。

尽管这项技术已发展成熟，但在应用的过程中仍然出现各种新的问题。其中，最为突出的问题，是遭受雷击时，容易发生断线事故。据有关资料的统计，浙江地区到2004年为止，雷击断线事故与雷击跳闸事故约为395次：上海地区使用绝缘导线以来，已造成近百起雷击闪络事故。国外也有资料介绍雷击断线事故约占总雷击的96.8%，日本的资料表明，雷击断线事故约占配电网绝缘事故的36.8%。

通常雷击引起的电力系统过电压，称为大气过电压。雷云放电在设备上产生的过电压，是由于雷云的影响而产生的，所以也称作雷电过电压。大气过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压。雷直接击于电气设备或输电线路时，巨大的雷电流在被击物上流过造成的过电压，成为直击雷过电压；雷击电气设备、输电线路附近的地面或其他物体时，由于电磁感应和静电感应在电气设备或输电线路上产生的过电压，成为感应雷过电压。

由于云中同时可能存在几个带电中心，所以雷电放电往往是重复的，雷电有下列危害：（1）雷电的机械效应——击毁杆塔和建筑，伤害人畜。

（2）雷电的热效应——烧毁导线、烧毁设备、造成火灾。

（3）雷电的电热效应——产生过电压，击穿电气绝缘、绝缘子闪络、开关跳闸、线路停电或引起火灾、人身伤亡等。

以上一些统计资料表明：雷击断线事故，是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题，这引起国内外防雷工作者们的广泛注意，并积极开展相关试验研究工作，采取许多有效的防治措施。

2 对雷电危害的防护：

2.1输电线路设计与运行中的防雷措施：

雷电活动一般都有明显的季节性，我国雷电分布特点是：夏季多于春秋季，陆地多余海洋，山区多余平原，南方多余北方。在进行防雷设计和采取防雷措施时，必须考虑到该地区的雷电活动情况，结合行之有效的防雷害经验，抓紧时机及早动手。下面谈谈几种常用且行之有效的防雷害措施。

2.1.1降低杆塔接地电阻

（1）、利用接地电阻降阻剂

利用在接地极周围添加降阻剂，增大接地极外形尺寸、降低与周围大地之间的接地电阻。降阻剂一般应用于小面积的集中接地、小型接地网

降阻剂是由集中物质配制而成的化学降阻剂，是具有导电性能良好的强电介质和水分这些强电介质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使它不至于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。这是目前采用的一种较新和积极推广普及的方法。

（2）采用爆破接地技术

在最新发展的新技术中，爆破接地技术通过爆破制裂，再用压力机将低电阻率材料压入爆破裂隙中，从而起到改善很大范围的土壤导电性能的目的，相当于大范围的土壤改性。

（3）采取伸长水平接地体

经过长期的工程应用发现，当水平接地体长度增大时，电感的影响随之增大，从而使冲击系数增大，当接地体达到一定长度后，再增加其长度，冲击接地电阻也不再下降。

接地体的有效长度根据土壤电阻率确定如表所示。

在不同土壤电阻率下的水平接地体有效长度

其他几种降低杆塔接地电阻的方法在工程中不常用，如；深埋接地极、采取污水引入接地体、采取深井接地、更换土壤、对土壤进行化学处理等。