辩镘专镜 架空输电线路防雷措施分析 谢群 国网江西安远县供电有限责任公司 江西安远３４２１ ００ 【摘要ｌ随着电力事业的快速发展，对电网及电力系统的保护作用显 力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合 《交流电气装置 得越来越重要。作为电力系统的关键部分，架空输电线路要能够经受在长 的按地》中都提出了具体的要求，是设计、安装和改造架空线路杆塔接 时间户外的暴露的情况下抵抗住外界环境的侵蚀，尤其是对于外界不良因 地的依据。雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线路，应 素的损害的抵抗，这些自然灾害中损害最为严重的就是雷击。架空输电电路 改善接地装置，适当提高绝缘水平或架设耦合地线。 的防雷工作是保证电力系统稳定运行的重要措施。介绍架空输电线路雷害 １．杆塔的接地电阻 的过程探讨架空输电线路防雷的具体措施。 （１）避雷线线路杆塔的接地电阻。有避雷线的线路，每基杆塔不连 【关键词】架空输电线路；雷击；措施；分析 避雷线时的工频接地电阻，在雷雨季节干燥时，一般不宜超过表ｌ中所 列的数值。 引言 随着工农业生产在经济的带动下的快速发展，人们的物质文化生 活也有了很大程度的提高，在这种条件下，对电能有了更高的需求，为 了实现供电的安全可靠性，供电系统的安全被人们提上了重要的Ｅｔ程安 排上来，输电线路作为供电系统的输出的电能的重要安全线，其安全稳 定的运行对电能的安全供应有着十分重要的意义。近几年来，输电线路 的雷击事件发生较为频繁，由于雷击所造成的断线，短路、开关跳闸等 事故严重影响着供电系统的安全运行，目前对于架空输电线路最重要的 任务就是防范雷电灾害的发生，因此我们需要在深入研究的基础上，对 于雷击时系统的薄弱环节及过电压等原因进行细致的分析，从而找出最 好的防范雷击的安全措施，以保证电网的稳定运行。 ＝．输电线路遭受■击的情况 （一）线路遭受雷击情况分类。按地形地貌统计，平原地区线路遭 受雷击所占比例为２９％，山地占４Ｏ％，丘陵３１％；按线路遭雷后故障相别 统计，边相占７５％，中相占２０％，三相占５％；按避雷线对边导线保护角统 一 表１有避雷线的线路杆塔工频接地电阻值 项目 土壤电阻率 ｆＱ・ｍ） ＜１００ ｌ０Ｏ一５００ 参数 ５０Ｏ—ｌＯ００ ｌ０００—２０００ ２０００以上 接地电阻 （Ｑ） ＜１Ｏ ＜１５ ＜２Ｏ ＜２５ ＜３Ｏ （２）无避雷线线路杆塔的接地电阻对于中雷区及多雷区ｌＯｋＶ及 ３５ｋＶ无避雷线线路，宜采用措施减少雷击引起的多相线短路和两相异 地接地引起的断线事故，钢筋混凝土杆和铁塔应充分利用自然接地体作 用，在土壤电阻率不超过１０ＯＱ・ｍ或有运行经验的地区，可不另设人工 接地装置。 ２．杆塔接地形式 （１）架空输电线路杆塔接地装置的型式应优先采用自然接地体， 当自然接地体无法达到要求时，需增设人工接地体。人工钢质垂直接地 体的长度宜为２．５米，其间距以及人工水平接地体的间距均宜为５米，当 受地方限制时可适当减小，人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于 ０．５米，并宜敷设在冻土层以下，其距墙或基础不宜小于１米，且远离高 温等影响土壤电阻率升高的地方。 （２）在高土壤电阻率的地方，宜采用多支线外引按地装置，外引长 度不宜大于有效长度。 （３）雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段，应 改善接地装置，架设避雷线，适用加强绝缘或架设耦合地线。钢筋混凝 土杆铁横担和线路的避雷线支架、导线横担与绝缘子固定部分或瓷横 计，雷击跳闸中，小于１５度，占３７％；１５度以上占６３％，以上数据说明在山 区、丘陵地区、边相是雷击跳闸的多发情况。 （二）线路遭受雷击的原因。输电线路雷击闪电是由雷云放电造成 的，过电压通过线路杆塔建立放电通道，导致线路绝缘击穿，这种过电 压也称为大气过电压，可分为直击雷过电压和感应雷过电压，按遭受雷 击的方式可分为直击雷和感应雷，本文不再对直击雷和感应雷作详细解 释。 （三）雷电的主要危害。雷击会产生高达数万伏甚至数十万伏的冲 击电压，如此巨大的电压瞬间冲击电气设备，足以击穿绝缘体，使设备 担固定部分之间，宜有可靠的电气连接并与接地。主杆非预应力钢筋可 发生短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害；几十至上百千安的雷击电流会 以绑扎或焊接连成电气通路，则可兼作引下线，利用钢筋兼作引下线的 产生大量热能，雷击点的局部温度会很高，足以导致金属熔化，引发火 钢筋混凝土杆，其钢筋与接地螺母，铁横担间应有可靠的电气连接。 灾和爆炸；雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发生爆炸、扭曲、崩 （四）装设自动重合闸装置。为防止线路中断放电，可装设自动重 溃、撕裂等现象，导致财产损失和人员伤亡。 合闸装置。这样，即使线路跳闸也不中断供电。由于线路绝缘具有自 三、输电线路的防雷措施 恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。 （一）加装线路避雷器。加装线路避雷器以后，当输电线路遭受 因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效 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 果。 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 结束语 流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传人到相邻杆塔。雷电流在流 架空线的防雷工作是一项长期复杂的系统工程，架空输电线路防 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 雷设计的目的就是提高线路的耐雷水平，降低线路的雷击跳闸率，确保 线上产生耦合分量。因为，避雷器的分流远远大干从避雷线中分流的雷 电网的安全运行。在考虑线路防雷方式时，应考虑到线路遭受雷击的类 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 型，进行相应的防雷设计保护，同时应全面考虑线路的重要程度、系统 位差小于绝缘子的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器 运行方式，线路经过地区雷电活动强弱、地形地貌特点、土壤电阻率的 具有很好的箝电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。 高低条件，结合当地原有线路的运行经验，综合比较，因地制宜，采取 （二）架设避雷线。架设避雷线是送电线路最基本的防雷措施之 合理的防雷保护措施。 避雷线在防雷方面有以下功能：１．防止雷电直击相线；２．雷击塔顶 时对雷电流有分流作用，减少流入塔杆的雷电流，使塔顶电位降低； 一。３．对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时塔头绝缘（绝缘子串和空气间 参考文献 隙）上的电压；４．对导线有屏蔽的作用，降低导线上的感应电压。随着 【１】陈文旺．浅谈电力系统输电线路与防雷措施［Ｊ】．机电信 线路电压等级的下降，线路的绝缘水平也随之逐级下降，避雷线的防护 息，２００９，￣６（Ｚ４６）：１ Ｏ５—１Ｏ６． 效果也就逐步降低。无论从成本或者是从防雷作用的角度来说，避雷线 ［２】沈培坤，刘顺喜．防雷与接地装置［Ｍ】．北京：化学工业出版 在很低电压（例￣Ｉ：Ｉ２０ＲＶ以下）时失去实用意义。因此，避雷线一般只用于 社，２００６． 高压输电线路中。 【５】叶清采，林闻达．输电线路防雷处理［Ｊ】．中国科技信 （三）降低杆塔接地电阻。对架空线路杆塔的接地电阻和形式在电 息，２００８（２１）：１ ６９—１ ７Ｏ．