35KV—110KV输电线路防雷措施

35KV—110KV输电线路防雷措施

徐英哲

（国网陕西省电力公司渭南供电公司陕西渭南714000）

摘要：随着经济的快速发展，对电网供电可靠性的要求越来越高。同时在电网的发展中，电网中的事故又以输电线路的故障占大部分，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，带来巨大的经济损失。要保障线路安全运行，应对雷害原因进行有效的分析，确定雷击性质，并采取相应有效的防雷措施。

关键词：35kv-110kv输电线路；防雷措施

1雷害原因分析

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。雷击主要是通过建立一个放电泄流通道，从而使大地感应电荷中和雷云中的异种电荷，因此雷击和接地装置的完好性有直接的关系。

输电线路感应雷过电压，对35KV及以下线路绝缘威胁很大，但对于110kV及以上线路绝缘威胁很小，110kV及以上输电线路雷击故障多由直击雷引起，并且同接地装置的完好性有直接的关系。直击雷又分为反击和绕击，都严重危害线路安全运行。在采取各种防雷措施之前，应该对雷击性质进行有效分析，准确分析每次线路故障的闪络类型，采用针对性强的防雷措施，才能达到很好的防雷效果。

反击雷过电压是雷击杆顶和避雷线出现的雷过电压，主要与绝缘强度和杆塔接地电阻有关，一般发生在绝缘弱相，无固定闪络相别，所以对于反击雷过电压应采取降低杆塔接地电阻，加强绝缘，提高耐雷水平。绕击雷过电压是雷电绕过避雷线直接击中导线而出现的雷过电压，主要与雷电流幅值，线路防雷保护方式，杆塔高度，特殊地形有关，主要发生在两边相。目前对绕击雷过电压采取的主要措施是减少避雷线保护角，安装避雷器等。

实际运行经验表明：山区线路由于地形因素的影响和有效高度的增加，绕击率较高，平原、丘陵地区的线路则以反击为主。山区线路选择良好的防雷走廊，减小避雷线保护角，加强绝缘是最有效的防雷措施。对于平原，丘陵地区的线路降低按地电阻是最有效的防雷措施。

2当前雷电对线路的影响效果分析

2.1直击雷的应用情况

由于雷电直接应用于线路设备或者导线，导致输电线路的设备或者绝缘体损坏严重。直击雷是雷电波在输电线路中侵入的主要路径，由于雷电波直接击破导线、反击导线，进而在输电线路中形成过高的过电压。对尚未架有空悬避雷线进行保护的输电线路，将时常遭受直击雷的情况，存在巨大潜在的危险。另外，即使安装架空地线的输电线路，它的屏蔽效果也不明显，输电线路的导线同样会遭到直击雷的危害。输电线路的导线遭受直击雷时，不仅铁塔本身的线路会遭受损坏，还可能影响到周围的铁塔，最终导致整个输电线路的损坏，引发线路短路事故。

2.2感应雷的情况分析

在遭遇雷雨天气的情况，基于静电感应的作用，使导线靠近雷云的一端形成与雷云同极性相克的电荷，其中连接地面的导线所产生的电荷将通过泄漏电阻或者中性点渗入大地。因为导体雷云侧所产生的正电荷被雷云限制在导电线上，若雷云对大地或云间放电，其电荷将会消失，并产生放电响应。此外，导线上被限制的电荷将变为自由的电荷，迅速向两端传播，此类因雷云对大地或云间放电使导线感应过电压的现象，即为感应雷。35kv-110kv的输电线路遭受感应雷的危害较大，发生绝缘事故，进而影响输电线路的安全运行。

2.3雷电反击的情况

当架空地线或者铁塔在遭遇雷击时，若架空地线或者铁塔的接地或接地阻值较高，架空地线和铁塔的电位将无法得到及时的释放，造成架空地线或铁塔的绝缘子闪络，导线被雷电波侵入，最终产生铁塔反击。而输电线路在遭到雷电反击时，将使线路的绝缘子击穿或者闪络，进而导致架空接地的线间或者接地发生短路事故，严重影响了输电线路的正常运行。针对上述雷电对输电线路的影响效果进行分析，发现当前的输电线路在防雷过程中还存在一定缺陷，对此提出相应的改进措施。

335KV～110KV输电线路防雷对策

3.1架设避雷线

输电线路防雷保护最有效、最基本的手段当属架设避雷针。架设避雷针的意义在于避免雷电直击输电线路，与此同时，其意义还表现在：

（1）分流

避雷线分流作用是指通过减小输电线路杆塔雷电流，实现输电线路塔杆顶部电位下降；

（2）借助输电导线耦合作用，降低输电线路绝缘子电压；

（3）强化导线屏蔽性能有助于输电导线感应过电压下降；

通常情况下，输电线路电压越高，避雷线作用效果越好，避雷线占据输电线路造价的比例越低（基本小于10%输电线路总造价）。关于110KV输电线路全线均应高水平架设避雷线。在架设避雷线时，减小其绕组率有助于避雷线屏蔽输电导线效果的提高，且避免雷电波直接击打输电导线。避雷线对边导线保护角应该略小于其他部位的保护角，最佳保护角应为20～30度。各基，以此提高避雷线对输电导线的保护作用。

3.2防雷设计

在进行防雷设计时，应该将山坡坡度对输电导线杆塔的作用考虑进去；在计算验证避雷线有效保护角时，应该采取有效屏蔽角方程式。据相关已有防雷设计调查数据显示，其只是单纯地参照相关章程，即符合避雷线保护角规范，却将山坡角对防雷保护角影响因素忽略，因此导致输电线路杆塔防雷保护角与防雷设计要求存在出入，从而造成了输电线路闪络次数的增加，及整个电网安全稳定运行受到威胁。

3.3线路自动重合闸装置

输电线路因雷电波击打跳闸均属于瞬间性质的接地故障，且绝大多数故障中，待输电线路跳闸之后均能自动重合，所以，装设输电线路自动重合闸装置有助于输电线路供电可靠度的提高。

3.4降低杆塔接地电阻

输电线路防雷措施中实践效果最高、方式最直接的当属降低杆塔接地电阻。输电线路杆塔顶部电位高低直接取决于接地电阻阻值高低。若输电线路接地电阻阻值过大，输电线路杆塔顶部电位会因受到雷电击打而上升，且会反击输电线路。如果接地电阻与设计要求相一致，当雷电波侵入输电导线时，大部分雷电流会顺着输电导线杆塔进入大地，从而避免输电线路绝缘受到破坏，确保输电线路运行的安全度及稳定性。

3.5装设输电线路避雷器

避雷器应用主要作用是避免直击雷对输电导线的破坏，就我国国内而言，避雷器的发展已经有十个年头，现阶段，将避雷器装设在架空输电线上，实践证明，其运行效果相当好。就避雷器减少及消除雷电波对架空输电线的危害而言，其已经被国内外众多相关人士所认可。

3.6装设耦合地线

关于受雷电波侵害概率高的已架设避雷线杆段，如果接地电阻局限条件降低，可以将架空地线架设于输电导线下方，即耦合地线。耦合地线的局限在于无法降低绕击率，其优势在于可以保证基杆塔地网与邻近杆段地网间连接性能。若遇到雷电波反击输电线路，地线间及邻近杆塔分流系数、导线间的耦合系数均会增加，从而实现输电线路杆塔接地电阻间接降低，规避输电线路闪络现象的出现。

结语

通过对35KV-110KV输电线路防雷的研究，到只要重视输电线路的防雷，加大对输电线路防雷的投入，提高输电线路防雷的科技含量，加强对雷电的监测和预防，加强输电线路的运行维护工作，输电线路防雷是“可控”的，降低其雷击跳闸率是完全可行的。

参考文献

[1]何兵.浅谈35KV-110KV输电线路施工应注意的问题及对策[J].城市建设理论研究（电子版），2012（12）.

[2]王立.35kV～110kV输电线路设计要点分析[J].高科技与产业化，2010（12）.