输电线路防雷的几个问题及改进措施

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1、输电线路防雷的几个问题及改进措施于荣华广西电网公司来宾供电局[摘 要]介绍了输电线路防雷重要性和主要防雷措施，指出输电线路防雷存在的几个问题，分析了这些问题对防雷效果的影响，找出了解决问题的途径和方法，提出了输电线路防雷改进措施。[关键词]输电线路防雷问题改进措施1引言   输电线路故障中以雷击跳闸占大部分，尤其在山区的输电线路，线路故障基本上是雷击跳闸引起。近年来，由于环境条件的不断劣化，输电线路雷击跳闸故障日益增多，严重影响了线路的安全运行。据运行记录，雷击跳闸约占架空输电线路故障的60％以上，而且大部分

2、雷害集中在位于重雷区的山区线路，主要是因为山区雷击活动频繁，土壤电阻率高，降低杆塔接地电阻非常困难，线路耐雷水平低，防雷效果差。所以采取有效的防雷措施，防止雷击跳闸可大大降低输电线路故障。经多年摸索和实践，我国输电线路防雷已基本形成了一系列行之有效的防雷方法和措施，如架设避雷线和耦合地线、降低杆塔接地电阻、安装避雷器、提高绝缘水平、投入自动重合闸装置等。但在采取这些防雷措施时，往往容易忽略如下几个问题，造成防雷效果不佳。输电线路防雷必须注意这几个问题，有的放矢，研究改进防雷措施，才能获得事半功倍的防雷效果。2

3、绝缘配合问题   塔头空气间隙的雷电冲击击穿电压应与绝缘子串雷电冲击闪络电压相配合。《电力设备过电压保护设计技术规程》（SDJ7-79）规定的大气过电压空气间隙的击穿电压与绝缘子串的闪络电压之比（即配合比）在0.85左右（污秽区该间隙仍按清洁区配合）。即发生雷电时，空气间隙先闪络，保护绝缘子串。根据110kV及以上输电线路运行经验，根据这个配合比选择的线路，发生雷电时绝缘闪络仍有90％发生在绝缘子串上，可见这个配合比仍偏大。   在确定空气间隙时，考虑最大风偏，塔头绝缘设计要分别满足雷电过电压、内部过电压及工

4、作电压要求的最小间隙距离，通常用间隙园图来验算。以直线塔为例，在中相起控制作用的是雷电间隙，在边相起控制作用的是工作电压间隙，边相雷电间隙园对杆塔存在较大的剩余间隙，因此发生雷电时，边相空气间隙不会闪络。另外，发生雷电时并不一定受到规程规定最大风速的影响，无风偏时的空气间隙运大于按绝缘配合比规定的最小距离，间隙裕度太大，因此发生空气间隙闪络的可能性极小，雷击闪络易发生在绝缘子串上。   由于塔头间隙裕度大，雷电闪络多数在绝缘子串上，故推荐在雷电过电压绝缘配合设计中，计算风速采用雷电过电压等值风速。在某一风速下

5、，假定绝缘子串的风偏角恒定不变，其雷电闪络率与全风速（所有可能出现的风速）下的闪络率相等，与这个风偏对应的风速值即为雷电等值风速，它是由绝缘配合统计法求出的。   设为额定相电电压峰值，f(v)为风速分布密度，F(u)为雷电过电压幅值分布密度，s(v)为线路杆塔空气间隙（随风速增大而减小），p[u,s(v)]是过电压幅值为u和空气间隙为s时杆塔空气间隙的闪络概率，这时一个雷电可能引起线路一个杆塔一相绝缘闪络的（考虑风速影响）：   在风的作用下，只有两相导线靠近杆塔，则线路总闪络率为：   式中p1、p2为风

6、力作用下靠近杆塔的两相导线全线闪络率。   而在某一风速（如等值风速）下一个雷电可能引起线路一个杆塔一相绝缘闪络的闪络率为：   式中P（u）为某一风速下所对应的空气间隙的闪络率。同理：   由上两式即可求出雷电计算等值风速。   当然，为保护绝缘子闪络，也可采取在绝缘子串安装保护间隙的防雷措施，保护间隙小于绝缘子串放电间隙，雷电波侵入时，保护间隙先击穿，线路接地，从而使绝缘子得到保护。而且保护间隙击穿后形成的工频续流，会很快自行熄灭，绝缘子不会闪络，不会出现永久性故障。   另外，可以通过增加绝缘子串长度来

7、提高绝缘子耐雷水平，使绝缘子不会发生雷击闪络。但线路两端不能加强绝缘，否则雷过电压会沿线路侵入变电站和发电厂，危及变电设备安全。3防雷接地问题3.1接触电阻问题   输电线路杆塔必须可靠接地，才能确保雷电流泻入大地，保护线路绝缘。实践证明，降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平，减少雷击跳闸率的有效措施。为确保接地电阻符合设计要求值，我们必须按照运行规程要求定期测量杆塔接地电阻，通常是用ZC-8型接地电阻测试仪测量，拆开所有接地引下线来测量接地网的工频接地电阻。而雷电流是从杆塔顶部泻入大地的，从防雷角度来说，防雷

8、接地电阻应是整个泻流通道的电阻，包括杆塔与接地引下线之间的接触电阻、接地体自身的电阻、接地体与土壤之间的接触电阻及土壤电阻，而不仅仅是接地网的电阻。实际上杆塔接地系统存在较大的接触电阻，必须采取有效措施降低杆塔接触电阻，才能真正起到防雷作用。   杆塔接地系统中的接触电阻，主要出现在杆塔接地引下线的接地联板处，主要是接地联板螺栓没有紧固，在雨水作用下，形成污秽层。特别是在杆塔防锈刷漆时，油漆渗入接地