輸電線路雷擊原因與防雷措施

1、<p>　　輸電線路雷擊原因與防雷措施</p><p>　　摘要：輸電線路的分布范廣泛，很容易遭受雷擊。輸電線路雷擊跳閘是困擾電力安全供電的一個重要原因，尤其在山區(qū)，雷擊輸電線路事件發(fā)生幾率更高，輸電線路遭受到雷擊跳閘，引起電網(wǎng)事故，導(dǎo)致更大的損失。因此采用有效可行的線路防雷措施，對確保輸電線路的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行非常重要。筆者探討了線路遭受雷擊的原因；并著重總結(jié)了輸電線路防雷擊的措施。希望對輸電線路防雷

2、提供有益的參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：輸電線路；雷擊；防雷措施 </p><p>　　中圖分類號：U463.62 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　高壓輸電線路距離長、跨度大、地理分布廣，氣象條件十分復(fù)雜，所以遭受雷擊的概率很高，雷擊事件時有發(fā)生。據(jù)電網(wǎng)故障分類統(tǒng)計資料表明，雷擊引起的高壓輸電線路跳閘次數(shù)占總跳閘次數(shù)的40%～70%。雷害事

3、故在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的跳閘停電事故中占有很大的比重。特別是伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)和二次保護的產(chǎn)生，電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓的降低及其導(dǎo)致的事故的減少，雷擊引起的線路跳閘事故占據(jù)日益主要的地位，不僅影響線路、設(shè)備的正常運行，而且極大地影響了日常的生產(chǎn)、生活。線路的雷擊事故在電力系統(tǒng)總的雷電事故中占有很大的比重。據(jù)統(tǒng)計，因雷擊線路造成的跳閘事故占電網(wǎng)總事故的60%以上。輸電線路故障跳閘直接影響功率的輸送，同時也對電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行構(gòu)成了重大威脅

4、，采取有針對性的防范措施，盡最大可能降低輸電線路跳閘率，是線路運行單位追求的目標，也是構(gòu)建“堅強智能電網(wǎng)”的前提和根本。 </p><p><b>　　1雷擊原因分析 </b></p><p>　　輸電線路雷擊閃電是由雷云放電造成的過電壓通過線路桿塔建立放電通道，導(dǎo)致線路絕緣擊穿，這種過電壓也稱為大氣過電壓，可分為直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓。雷擊主要是通過建立一個放電

5、泄流通道，從而使大地感應(yīng)電荷中和雷云中的異種電荷，因此雷擊和接地裝置的完好性有直接的關(guān)系。輸電線路感應(yīng)雷過電壓最大可達到400KV左右，它對35KV及以下線路絕緣威脅很大，但對于110KV及以上線路絕緣威脅很小，110kV及以上輸電線路雷擊故障多由直擊雷引起，并且同接地裝置的完好性有直接的關(guān)系。 </p><p>　　直擊雷又分為反擊和繞擊，都嚴重危害線路安全運行。在采取各種防雷措施之前，應(yīng)該對雷擊性質(zhì)進行有效分

6、析，準確分析每次線路故障的閃絡(luò)類型，采用針對性強的防雷措施，才能達到很好的防雷效果。 </p><p>　　反擊雷過電壓是雷擊桿頂和避雷線出現(xiàn)的雷過電壓，主要與絕緣強度和桿塔接地電阻有關(guān)，一般發(fā)生在絕緣弱相，無固定閃絡(luò)相別，所以對于反擊雷過電壓應(yīng)采取降低桿塔接地電阻，加強絕緣，提高耐雷水平。繞擊雷過電壓是雷電繞過避雷線直接擊中導(dǎo)線而出現(xiàn)的雷過電壓，主要與雷電流幅值，線路防雷保護方式，桿塔高度，特殊地形有關(guān)，主要發(fā)

7、生在兩邊相。目前對繞擊雷過電壓采取的主要措施是減少避雷線保護角，安裝避雷器等。 </p><p>　　實際運行經(jīng)驗表明：山區(qū)線路由于地形因素的影響和有效高度的增加，繞擊率較高；平原，丘陵地區(qū)的線路則以反擊為主。山區(qū)線路選擇良好的防雷走廊，減小避雷線保護角，加強絕緣是最有效的防雷措施。對于平原，丘陵地區(qū)的線路降低接地電阻是最有效的防雷措施。影響雷害的因素有很多，通過對輸電線路雷擊故障分析，準確判斷雷害故障的性質(zhì)，必

8、須掌握線路的運行狀況，結(jié)合現(xiàn)場地理情況進行綜合分析。 </p><p><b>　　2防雷措施 </b></p><p>　　對于線路防雷工作，采取各種有效措施，為線路設(shè)置一道道有力的屏障，防止雷電波的侵入，提高線路的耐雷水平，避免或減少線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)，從根本上降低雷擊跳閘率。結(jié)合電網(wǎng)公司線路運行實際狀況，提出以下防雷措施。 </p><p>

9、;　　2.1開展雷電參數(shù)的分析工作 </p><p>　　結(jié)合輸電智能巡檢系統(tǒng)科技項目的實施，對公司的110kV及以上輸電線路桿塔均實GPS衛(wèi)星定位，并將數(shù)據(jù)輸入雷電定位系統(tǒng)中去。今后凡是地區(qū)內(nèi)出現(xiàn)雷電日時，都可及時查詢輸電線路附近雷電活動情況，進行雷電活動參數(shù)的分析，以確定線路可能遭受雷擊的幾率，劃分出輸電線路遭受雷害的等級，并采取相應(yīng)的防雷措施。 </p><p>　　2.2降低桿塔接

10、地電阻 </p><p>　　降低桿塔接地電阻是最直接、最有效的防雷措施之一。接地電阻阻值的高低是影響桿(塔)頂電位高低的關(guān)鍵性因素。若桿塔接地電阻過大，則雷擊時易使桿(塔)頂電位升高，對線路產(chǎn)生反擊；若接地電阻滿足要求，則雷擊時絕大部分雷電流將沿桿塔入地，不會破壞線路絕緣，保證了線路的安全運行。因此，降低桿塔接地電阻或上壤電阻率是提高線路耐雷水平，防止反擊的最基本最有效的措施。 </p><

11、p>　　2.3提高線路耐雷水平，加強線路絕緣 </p><p>　　絕緣子性能的優(yōu)劣將直接影響到線路的絕緣水平。線路運行單位應(yīng)加強對絕緣子的全過程管理，加大對絕緣子的檢測力度，嚴把質(zhì)量檢驗關(guān)，防止劣質(zhì)絕緣子掛網(wǎng)運行。對于已經(jīng)掛網(wǎng)運行的絕緣子，應(yīng)嚴格按照Ⅸ架空送電線路運行規(guī)程》的規(guī)定，定期對零、低值絕緣子進行檢測，對不合格的應(yīng)及時更換，并對絕緣子的劣化率進行統(tǒng)計和分析，確保線路絕緣始終滿足運行要求。 <

12、/p><p><b>　　2.4裝設(shè)避雷線 </b></p><p>　　避雷線又名架空地線，主要對導(dǎo)線起屏蔽作用，用來分流雷電流，避免雷電直擊導(dǎo)線。避雷線敷設(shè)于導(dǎo)線上方，一般沿全線架設(shè)，保護范圍成帶狀，最適合保護導(dǎo)線，因此常常在線路上作為防雷的主保護。一般來說，11OkV線路應(yīng)沿全線架設(shè)單避雷線，雷電活動頻繁地區(qū)應(yīng)架設(shè)雙避雷線，35kV線路一般不沿全線架設(shè)避雷線，但應(yīng)在

13、變電所進出線1～2km架設(shè)避雷線。通過將架設(shè)避雷線和降低桿塔接地電阻，將這兩種方法有機地結(jié)合起來，能最大程度地泄導(dǎo)直擊桿(塔)頂?shù)睦纂娏鳎苊饩€路發(fā)生閃絡(luò)。 </p><p>　　2.5加裝防繞擊避雷針 </p><p>　　對于一些雷電頻繁活動區(qū)段，可在桿頂加裝避雷針。避雷針不能避雷，只能引雷。雷云放電時，避雷針的針尖將成為感應(yīng)電荷的焦點，雷電流沿著放電通道對避雷針進行主放電，并迅速泄導(dǎo)

14、入大地，保護線路不發(fā)生閃絡(luò)。在防止繞擊雷方面，通常在繞擊雷活動頻繁區(qū)段加裝負角保護針，該保護針為上翹30。長約2.4m的屏蔽針，安裝在線路兩邊相，可有效防止雷電繞擊，它與架設(shè)在導(dǎo)線上方的避雷線(避雷針)相互配合，截斷直擊雷和繞擊雷效果顯著，起到了很好的屏蔽效果。 </p><p>　　2.6安裝線路避雷器 </p><p>　　對于一些雷電活動特別頻繁且接地電阻經(jīng)改造仍達不到要求的桿線，應(yīng)

15、廣泛使用線路避雷器。線路避雷器實質(zhì)上是一個非線性電阻，電壓越高，電阻越小。它與絕緣子并聯(lián)在桿塔上，當雷擊桿塔或避雷線時，其串聯(lián)間隙放電，因其雷電動作伏秒特性比絕緣子低，故能保證絕緣子不再閃絡(luò)，避免了線路跳閘停電。線路避雷器在防止雷電直擊桿(塔)頂、避雷線和繞擊導(dǎo)線后對絕緣子的沖擊閃絡(luò)方面有很好的效果，但因其價格昂貴，故運行單位應(yīng)結(jié)合本地區(qū)歷年來的線路雷擊跳閘情況、線路所經(jīng)的地形及運行經(jīng)驗等進行綜合考慮，合理選擇安裝位置，以充分利用有限資

16、金達到最佳效益。 </p><p>　　2.7裝設(shè)自動重合閘裝置 </p><p>　　在高壓輸電網(wǎng)實際運行過程中，雷擊電流大，超過線路防御范圍，高壓輸電線路遭受雷擊跳閘就不可避免，應(yīng)對其進行控制。由于線路絕緣具有自恢復(fù)性能，大多數(shù)雷擊造成的閃絡(luò)事故在線路跳閘后能夠自行消除。因此，安裝自動重合閘裝置，可提高線路的供電可靠性。 </p><p><b>　　

17、結(jié)束語 </b></p><p>　　總之，線路防雷工作是線路工作中非常重要的一部分，輸電線路遭受雷擊閃絡(luò)而跳閘的相關(guān)因素較多，生產(chǎn)運行單位應(yīng)認真總結(jié)、統(tǒng)計、分析雷害故障原因及防雷措施的應(yīng)用效果，結(jié)合線路歷年運行經(jīng)驗和沿線地形、地貌、地質(zhì)、地勢，在逐步摸清或劃定雷電易擊點桿塔和多雷區(qū)段區(qū)域的基礎(chǔ)上，因地制宜采取綜合措施來減少雷擊閃絡(luò)的跳閘，并進行經(jīng)濟技術(shù)比較，為電網(wǎng)的安全可靠運行打下良好的基礎(chǔ)。同時，