有关架空输电线路防雷措施的研究-电力职称论文

分类：电力论文发表 时间：2011-05-25 09:39 关注：(1)

有关架空输电线路防雷措施的研究

刘小金

摘 要：本文阐述了雷电过电压的型式，雷击对架空输电线路安全运行的危害，以及一些常见的架空输电线路的防雷措施。并对多雷地区架空输电线路的防雷应用提出了建议和探讨。

关键词：架空输电线路；雷击；防雷措施

一 引言

110kV 及以上架空输电线路路径多建于空旷地带或山上，在雷电活动极为频繁的地区，一直受到雷击故障的困扰。我国电网故障分类统计数据表明，多雷地区线路雷击跳闸次数占总跳闸次数的40 ％～70 ％。因此，如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施，已经成为确保线路安全、可靠运行的重要工作之一。

二 雷击的形式及危害

输电线路雷害的形式有两种，一是感应雷，二是直击雷。郊外线路因地面附近的空间电场受山坡地形等影响，其绕击率约为平原线路的3 倍，或相当于保护角增大8°。重者击断导线造成停电事故。

三 输电线路防雷措施

做好输电线路的防雷措施，应从两方面入手：一是线路防雷设备、设施、技术：二是运行人员对线路防雷设备、设施的管理以及对防雷措施的认识。

3.1运行管理

3.1.1 加强对防雷设备、设施的定期巡视

架空输电线路的防雷设备大多都位于野外，经常遭受等外力破坏，这其中有人为（如盗窃）的因素也有自然的因素。因此，只有加强对防雷设备的巡视检查，及时掌握其运行状态，才能使防雷设备真正地起到防雷的效果。

在对防雷设备的检查巡视中：要注意观察避雷线、接地引下线、接地引上板、连接金具间的连接、固定以及锈蚀情况；有时在测量地网电阻会发现读数为无穷大的现象，这多数是由于接地引下线已与接地装置虚接所致。

3.1.2 定期对防雷设备、设施进行测试

结合线路工作，每年至少记录一次线路避雷器记数的动作情况。

线路避雷器运行2 ～3 年应停电检查一次，主要检查项目有：端部附件的绣蚀情况；对线路避雷器的间隙进行检查。

线路避雷器运行5 年应停电进行直流lmA 参考电压及75 ％参考电压下泄漏电流试验，检查避雷器本体是否有劣化现象。

3.2 防雷设备、设施、技术

3.2.1 地线、引下线及接地装置的防腐

110kV 及以上架空输电线路的防雷措施主要是通过架设架空避雷线，装设接地装置，通过引下线把雷电流释放到大地，这也是我国目前在架空输电线路上运用比较普遍的防雷措施。参考国内一些地方的运行经验，结合实际，对接地体引上处的防腐提出以下建议：

3.2.2 降低接地电阻

在电力系统中，以尽量降低接地电阻来提高线路的耐雷水平，比单纯地增加绝缘效果更好。降低接地电阻的措施主要有两种方法：一是增补地网；二是施放降阻剂。根据规程（DL/T5092～1999）规定，有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻不宜超过表1 的数值。

表1 有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻

土壤电阻率ρ（Ω•m） ρ≤100 100<ρ≤500 500<ρ≤1000 1000<ρ≤2000 ρ>2000

接地电阻R（Ω） 10 15 20 25 30

3.2.3 减小杆塔接地装置中接地通道的接触电阻

接地通道的接触电阻既包括接地引下线或塔身的电阻、接地体引上板与接地引下线或塔身连接螺栓的接触电阻，还包括架空避雷线与塔身之间连接金具的接触电阻。

若检查接地体引上板与接地引下线或塔身连接螺栓锈蚀，可解开接地体引上板与接地引下线或塔身连接螺栓，清除铁锈，涂上导电脂，重新牢固安装；若架空避雷线与塔身之间连接金具锈蚀，可在避雷线与塔身之间附加一根钢绞线，一端用并沟线夹固定在避雷线上，另一端加接线端子与塔身牢固连接。

3.2.4有针对性选用线路绝缘子

合成绝缘子能够被广泛应用于输电线路的主要原因是其具有良好的憎水性、耐污性好，以及重量轻、体积小，安装维护方便等特点。表2 为国电公司统计的我国挂网运行的110kV 及以上合成绝缘子，截止1998 年9 月的事故类型分类统计，从表2 中可以看出雷击故障仍占了最大比例。

表2 合成绝缘子事故统计

事故类型 雷击 不明闪络 鸟粪 污闪 内绝缘击穿 机械事故 脆断

晴天 阴天 污秽气象

比例% 47.2 12.9 6.1 4.9 16.6 5.5 2.5 2.5 1.8

从华南地区的输电线路运行情况反映，合成绝缘子的雷击率明显高于其它类型绝缘子，其主要原因就是由于合成绝缘子的伞裙间距过小，因此根据长期的运行经验和实际情况，在多雷区域应使用特别增加了净距的合成绝缘子或钢化玻璃绝缘子为宜。

3.2.5 装设线路型避雷器

对于雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区，采用一般防雷保护措施难以奏效时，可以考虑利用线路避雷器来降低雷击跳闸率。

华南地区已经普及安装线路避雷器，线路避雷器的防雷保护效果是比较好的。但是由于避雷器的防雷保护范围仅有一个档距左右（最大范围约为50m ) ，且价格昂贵，不可能每基杆塔都安装，应对安装地点，安装相方位，安装效果等进行综合评估以及必要的分析计算，以期用最少的投入获取最大的收获。

3.2.6 从设计上提高线路的防雷水平

建议今后在多雷地区线路的绝缘裕度、耐雷水平的设计应高于一般地区线路，如绝缘配置、保护角等。

3.2.7 抓好线路的施工工艺

降低杆塔接地电阻仍然是提高线路防雷水平减少雷害事故的基本措施，线路施工时要严把工艺质量关，做好接地装置隐蔽部分的验收，严格按设计和规程要求，使杆塔接地装置符合要求。

线路避雷器的安装应符合设计要求，并严格按照避雷器生产厂家的产品安装使用说明书的要求进行。带串联间隙的避雷器，应校验间隙尺寸，并将偏差控制在±10mm 以内。

四 结束语：随着社会的发展进步，社会对架空输电线路的可靠性要求也越来越高。目前理论和工程实践的研究还在不断的深入，一些新的理论和工程实践在逐渐地加以应用，对此，我们应进一步加强对防雷措施的探索。