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輸電線路防雷設(shè)計及措施的探討

文檔作者：何平文檔來源：瀘州電業(yè)局設(shè)計院		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年07月01日
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上一篇：輸電線路防鳥害技術(shù)措施的應(yīng)用

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第3l卷增刊
2008年11月
四川電力技術(shù)
Siehuan Electric Power Technology
Vo1．3 1．Supplement
Nov．，2008
輸電線路防雷設(shè)計及措施的探討
何平
(瀘州電業(yè)局設(shè)計院，四川瀘州646000)
摘要：通過對雷擊過程及線路在遭受各種雷擊情況下，過電壓產(chǎn)生的原因、引起絕緣子發(fā)生閃絡(luò)、線路跳閘，影響線
路耐雷水平的相關(guān)參數(shù)特性的分析，有針對性地提出在線路防雷設(shè)計、運行維護、施工過程中應(yīng)加以考慮的一些問
題；并對不同雷擊所產(chǎn)生效果的不同，對線路的防雷設(shè)計進(jìn)行探討，提出一些相應(yīng)的防雷方式和解決辦法，以提高送
電線路耐雷水平。
關(guān)鍵詞：輸電線路；防雷措施
Abstract：This paper will analyses the factors of transmission line overvoltage in lightning and analyze the relationship between
an ti—lighthing level and transmission parameters．It will also give several aspects that should be considered in lightning protection
and provide some ways to reduce the lightning damage．
Key words：Transmission line；lightning protection
中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003—6954(2008)增一0025—05
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展與電力需求的不斷增長，電
力生產(chǎn)的安全問題也越來越突出。對于送電線路來
講，雷擊跳閘一直是影響高壓送電線路供電可靠性的
重要因素。由于大氣雷電活動的隨機性和復(fù)雜性，目
前世界上對輸電線路雷害的認(rèn)識研究還有諸多未知
的成分。進(jìn)行高壓送電線路設(shè)計時要全面考慮，綜合
分析每一條線路的具體情況，通過安全、經(jīng)濟、質(zhì)量比
較，選取有針對性的防雷設(shè)計技術(shù)措施，以達(dá)到提高
供電可靠性的目的。
1 雷擊跳閘分析
高壓送電線路遭受雷擊而引發(fā)線路跳閘事故，主
要與下列四個因素有關(guān)：線路絕緣子的 。 放電電
壓；有無架空地線；雷電流強度；桿塔的接地電阻有著
密切的關(guān)系。
要確保系統(tǒng)安全運行，將雷電引起的雷擊跳閘率
降低到可接受的程度，在進(jìn)行線路防雷設(shè)計時首先應(yīng)
弄清楚雷害造成的各種途徑，針對不同的雷擊形式，
正確合理地設(shè)計線路的防雷措施，減少雷擊而引起線
路跳閘、閃絡(luò)；提高線路的耐雷水平。
2 雷擊過電壓的種類及計算
在輸電線路上產(chǎn)生的大氣過電壓主要有兩種，一
種是由于雷擊線路附近地面由電磁感應(yīng)引起的，稱為
感應(yīng)雷過電壓；另一種是雷直擊線路或桿塔引起的，
稱為直擊雷過電壓。
2．1 感應(yīng)雷過電壓
大多數(shù)雷云帶有負(fù)電荷，當(dāng)在輸電線路附近有雷
云時，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)線上靠近雷云處將感應(yīng)出
(集聚)大量正電荷，如果此時雷云在輸電線路附近
放電，導(dǎo)線由于靜電感應(yīng)而集聚的“束縛電荷”瞬間
得到釋放，以波的形式沿著導(dǎo)線向線路兩側(cè)運動，形
成感應(yīng)過電壓，這種由電場變化引起的雷過電壓稱為
感應(yīng)過電壓的靜電分量；同時由于雷電流迅速變化，
在周圍空間產(chǎn)生強大的電磁場將通過電磁感應(yīng)在導(dǎo)
線上感應(yīng)出很高的電壓；這兩部分共同構(gòu)成感應(yīng)雷過
電壓，這部份稱為電磁分量。
過電壓設(shè)計規(guī)程給出了雷擊線路周圍S>65 m
， h
時，在導(dǎo)線上感應(yīng)的過電壓為 25 ；若有避
o
雷線時還將在避雷線上同時產(chǎn)生感應(yīng)的過電壓 ，
反過來由于避雷線所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓還將與導(dǎo)線
耦合，在導(dǎo)線上產(chǎn)生一耦合電壓一 ，k為耦合系
數(shù)。所以有避雷線時在導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓為
：
．
一
． (1一k)。以設(shè)計中常用的ZS2
型直線桿(無避雷線)及ZS4型直線桿(有避雷線)為
例計算當(dāng)雷擊線路周圍時導(dǎo)線上的感應(yīng)雷過電壓，取
當(dāng)S=65 m ，雷電流幅值，取IL：100 kA計算；ZS2
桿(無避雷線)上導(dǎo)線的平均懸掛高度h ：12．1 m，
第31卷增刊
2008年11月
四川電力技術(shù)
Sichuan Electric Power Technology
Vo1．3 1。Supplement
Nov．。2008
ZS4桿(有避雷線)上導(dǎo)線的平均懸掛高度h =10．7
m 。
ZS2桿(無避雷線)在導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓
25 ：25 姜O) ：465 kW
ZS4桿(有避雷線)時在導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓
~ 25 = 25 _4l1 kW
由于避雷線上的感應(yīng)過電壓在導(dǎo)線上產(chǎn)生的耦
合電壓為：
d (1．1×0．238)×411=108 kW
耦合系數(shù)k：klk。，后 一電暈校正系數(shù)1．1，ko-導(dǎo)地
線間耦合系數(shù)0．238。
所以有避雷線時在導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓：
d = d一|j}
． d 3O3 kW
若35 kV線路，采用3片x一4．5型絕緣子 。
放電電壓為360 kV，由此可見感應(yīng)雷過電壓對35 kV
及以下線路會引起一定的閃絡(luò)事故，根據(jù)過電壓設(shè)計
規(guī)程提供的雷電流概率曲線可知，雷擊時，雷電流幅
值為100 kA的概率僅有15％左右，如圖l。50％ 的
概率在40 kA以下，因而當(dāng)落雷距線路S>65 m，對
35 kV及以下線路會引起一定的閃絡(luò)事故，對l 10 kV
及以上線路，由于線路絕緣水平一般較高，7片XP一
7型絕緣子 放電電壓為750 kV左右，所以一般
不會引起閃絡(luò)事故。
當(dāng)雷擊點到線路的距離S<65 m時，由于線路的
引雷作用而將雷引向線路擊于桿塔或?qū)Ь€。
當(dāng)雷擊桿塔塔身時，無避雷線時由雷擊所引起的
感應(yīng)過電壓會直接加在導(dǎo)線上，按規(guī)程推薦計算方
法，此時在導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓幅值 =ah (口感
，，
應(yīng)過電壓系數(shù)n= )它-q雷電流幅值，L、導(dǎo)線平均
高度h。成正比。若有避雷線時，由于避雷線的耦合
(屏蔽效應(yīng))導(dǎo)線上的感應(yīng)過電壓幅值為 =ah
(1一k)。
· 26·
■電|I■童的概事餌繃)P
圖1 雷電流幅值與概率的關(guān)系
需說明的是當(dāng)取S=65 m時，計算結(jié)果與雷擊
桿塔塔身結(jié)果一致，當(dāng)S>65 m時，雷擊過電壓與，
hd,S有關(guān)；S<65 m時，雷擊過電壓與IL、hd有關(guān)。
2．2 直擊雷過電壓
根據(jù)歷年來瀘州電業(yè)局對輸電線路雷害事故情
況統(tǒng)計，直擊雷過電壓是線路跳閘、瓷瓶閃洛、絕緣擊
穿的主要因素。當(dāng)雷直接擊于線路桿塔或?qū)Ь€時產(chǎn)
生的感應(yīng)過電壓較大，往往超過絕緣子串的u如 雷
電沖擊放電電壓值，引發(fā)線路的跳閘事故很高，對線
路絕緣破壞較大。
直接雷過電可以分為三種情況：雷直接擊于桿
頂、擊于避雷線檔距中間、繞過避雷線擊于導(dǎo)線。通
過統(tǒng)計分析，在上述三種雷擊情況中，大部分雷擊于
桿頂，小部分雷擊避雷線，還有一小部分雷繞擊于導(dǎo)
線。下面對雷直接擊于線路的三種情況作進(jìn)一步的
分析說明。
2．2．1 雷直接擊于桿頂
當(dāng)雷直擊于線路桿塔塔頂時，如圖2所示，雷電
通道中的負(fù)電荷與桿塔及線路架空地線上的正感應(yīng)
電荷迅速中和形成雷電流。由雷云釋放電荷形成的
負(fù)極性雷電流波沿桿身向下運動，另有兩個相同極性
的電流波通過避雷線向兩側(cè)相鄰桿塔運動。與此同
時桿頂有一正雷電流波沿雷電通道向上運動，數(shù)值上
等于三個負(fù)極性電流波之和。正由于這幾個雷電流
波的作用引起在線路絕緣上的雷擊過電壓。
雷云
圖2 雷直擊于線路桿塔頂端示意圖
當(dāng)雷直擊塔頂時，由于有了避雷線，強大的雷電
流， ，一部份經(jīng)桿塔接地流入地中，一部分經(jīng)避雷線
流向桿塔兩側(cè)流人地中，這就是避雷線的分流作用。
此時桿塔的等效電路如圖三所示。塔頭電位 為流
經(jīng)桿塔電流 ：ElL(盧分流系數(shù))加在桿塔等值電
感和塔腳接地電阻上的壓降之和，其值為：地電阻上
，．
的壓降之和Ⅱ = (尺 + )，式中盧桿塔分流系
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Sichuan Electric Power Technology
Vo1．31，Supplement
Nov．。2008
數(shù)，，L雷電流幅值，R 桿塔的沖擊接地電阻， 桿塔
等值電感，2．6雷電波頭長度(在線路防雷設(shè)計中一
般取2．6 s)等效電路如圖3所示。
由此可見避雷線對塔頭有分流作用，可以有效降
低塔頭由于雷擊所產(chǎn)生的過電壓，避雷線根數(shù)愈多，
分流作用也越強。
I nI
L ≥ Lb
圖3 雷擊桿頂?shù)刃щ娐?
當(dāng)塔頭電位為 時，則在避雷線上也同樣有相
同的 ，由于避雷線與導(dǎo)線的耦合，將在導(dǎo)線上產(chǎn)生
耦合電壓 ，此外，由于雷電磁場的作用，導(dǎo)線上
還產(chǎn)生有感應(yīng)過電壓一 ’=ah (1一 )。所以加在
導(dǎo)線上的電位幅值為u =ku 一ah (1一k)。式中：
k為避雷線與導(dǎo)線的耦合系數(shù)，h 導(dǎo)線平均高度。
此時在線路絕緣子串上雷擊過電壓幅值 ：
一
。加在線路絕緣子串上雷擊過電壓幅值u，是引
起線路跳閘、瓷瓶閃絡(luò)、絕緣擊穿的重要原因， =J『
，
( +盧 + )(1一后)。
在輸電線路防雷設(shè)計時通常要確定桿塔的耐雷
水平值，桿塔的耐雷水平作為表征輸電線路防雷水平
優(yōu)劣的主要參數(shù)，主要與絕緣子串的 。 雷電沖擊
放電電壓值、桿塔結(jié)構(gòu)及桿塔的沖擊接地電阻、雷電
流大小以及雷電活動的強弱、地形地貌的特點等條件
有關(guān)。指當(dāng)雷擊線路時線路絕緣不發(fā)生閃絡(luò)的最大
電流幅值(kA)，只要作用在絕緣子串上的電壓幅值
等于或大于絕緣子串的 。 沖擊放電電壓時，線
路就可能跳閘。
桿塔的耐雷水平：
(1 一K)—[盧(R 。 + )+ ]
從耐雷水平公式可知，雷擊桿塔的耐雷水平與桿
塔分流系數(shù)盧、桿塔等值電感 、桿塔的沖擊接地電
阻 、導(dǎo)線地線間的耦合系數(shù) 、絕緣子串的 沖
擊放電電壓有關(guān)。
2．2．2 雷直接擊于避雷線檔距中間
當(dāng)雷直接擊于避雷線檔距中間時，電波沿避雷線
向桿塔兩端運動，所造成的影響不會大于雷擊塔頂?shù)?
情況；此時避雷線與導(dǎo)線在檔距中間的空氣間隙距離
|s成為雷擊避雷線檔距中間控制條件，當(dāng)雷擊過電壓
的幅值超過空氣間隙距離s的擊穿電壓時，空氣間隙
．s將被擊穿造成短路事故。
因而在設(shè)計、施工中必須控制空氣間隙距離．s滿
足要求，根據(jù)中國多年運行經(jīng)驗的修正，文獻(xiàn)[4]規(guī)
程規(guī)定了避雷線與導(dǎo)線在檔距中間的接近距離公式
SI>0．012 L+1 m時，就不會出現(xiàn)空氣間隙s被擊穿
造成閃絡(luò)短路事故。
2．2．3 繞過避雷線擊于導(dǎo)線
雖然線路裝設(shè)有避雷線，但是還是有部份雷繞過
避雷線直接擊中導(dǎo)線。從線路遭受雷擊情況看，雖然
繞擊的概率很低，但由于雷直接擊中導(dǎo)線，加在線路
絕緣上的雷擊過電壓值較高，所以因繞擊發(fā)生的跳閘
事故很高，從統(tǒng)計結(jié)果看占整個雷擊跳閘事故的
55％ 。
對于線路發(fā)生繞擊的慨率P ，認(rèn)為與避雷線對
外側(cè)導(dǎo)線的保護角度Ot(如圖4)、桿塔高度、線路經(jīng)
過地區(qū)的地形地貌和地質(zhì)條件有關(guān)。從統(tǒng)計結(jié)果看，
線路雷擊跳閘邊相占75％。保護角小于l5度占
37％ ，15度以上占63％。
■一C
、
～
l l 1
h
圖4 為避雷線對外側(cè)導(dǎo)線的保護角
通過計算表明，山區(qū)輸電線路比平地遭受繞擊的
概率高三倍，相當(dāng)于保護角較平原地區(qū)需增大了8
度。當(dāng)雷繞擊線路時，在線路導(dǎo)線上的雷擊過電壓值
為 ：IL Z d
： ：75&amp;amp;，Z 導(dǎo)線波阻抗(對于
單導(dǎo)線一般為300～400 Q)，而當(dāng)雷擊桿頂時，如果
忽略掉避雷線的分流作用，以及由感應(yīng)和耦合所產(chǎn)生
的基本上可以相互抵消的電壓作用后，就是作用在導(dǎo)
線絕緣上的電壓值。 = ： ，如果該桿塔的
R =10 n則可見即使是同一次落雷，雷直接擊中導(dǎo)
線的雷擊過電壓值，比雷擊于桿頂時的雷擊過電壓值
大7—8倍左右甚至更高，因而引起線路的跳閘事故
· 27 ·
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2008年l1月
四川電力技術(shù)
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Vo1．3 1-Supplement
Nov．，2008
很高，對線路絕緣破壞較大。
通過以上分析，線路發(fā)生繞擊時導(dǎo)線上的雷擊過
電壓 隨雷電流幅值 的增加而增加，當(dāng)導(dǎo)線電位
超過絕緣子串的u 時，將發(fā)生閃絡(luò)。過電壓設(shè)計
規(guī)程給出雷繞擊于導(dǎo)線時的耐雷水平計算公式為，2
，，
，按該式計算可知，線路發(fā)生繞擊時，耐雷水
平比雷擊桿塔低很多。要提高繞擊發(fā)生時線路的耐
雷水平，只有采取減小線路發(fā)生繞擊的慨率，從繞擊
率的計算公式可知，繞擊率隨保護角度口的減小迅速
下降。
3 高壓送電線路防雷設(shè)計及應(yīng)注意的
問題
通過對雷擊過程及線路遭受各種雷擊情況下雷
擊過電壓產(chǎn)生機理、線路閃絡(luò)跳閘的原因的分析，得
出如下結(jié)論。
首先在輸電線路防雷設(shè)計過程中，針對線路遭受
雷擊方式的不同，就可以有針對性的對線路防雷進(jìn)行
設(shè)計，采取相應(yīng)的防雷措施；在運行維護過程中對影
響線路防雷的因素提出相應(yīng)的整改、治理措施；主要
應(yīng)從如下幾點加以考慮。從而提高線路的耐雷水平，
減少線路因雷擊而引起的閃絡(luò)、跳閘事故，保證線路
安全正常的運行，做到經(jīng)濟合理。
(1)設(shè)計中對線路路徑選擇的要求，大量運行經(jīng)
驗表明，線路遭受雷擊往往集中在山區(qū)風(fēng)口以及順風(fēng)
的河口和峽谷等處；四周是山丘的潮濕盆地，如桿塔
四周有魚塘、水庫，附近又有蜿蜒起伏的山丘處；土壤
電阻有突變的地帶，巖石與土壤、山坡和稻田的交界
區(qū)，雷擊易擊于低土壤電阻率處；地下有導(dǎo)電性礦的
地面和地下水位高處；突出的山頂、山的向陽坡等。
在線路設(shè)計選線時應(yīng)加以考慮，有選擇的避讓這些地
區(qū)。
(2)高壓送電線路的接地電阻與耐雷水平成反
比，降低桿塔沖擊接地電阻，可使桿塔耐雷水平提高。
線路桿塔接地的主要作用是當(dāng)線路桿塔遭受雷
擊后，快速將雷電流引人大地，從桿塔頭電位計算公
式可見，降低桿塔沖擊接地電阻可使塔頭電位降低，
從而保護桿塔絕緣不致發(fā)生閃絡(luò)。如桿塔接地?fù)p壞
或接地電阻過大，雷電流不能迅速引入大地，將使桿
塔頭電位增大，就會失去防雷設(shè)備的作用，將會對導(dǎo)
線發(fā)生反擊，發(fā)生接地故障。
． 28．
因此要求桿塔接地設(shè)備必須完好，接地電阻不能
過大。在設(shè)計時考慮桿塔逐基接地，設(shè)計時正確配置
接地形式，對土壤電阻率高的地區(qū)提出改進(jìn)措施，如
降阻劑的使用，增加埋設(shè)深度，延長接地極，增加垂直
接地極等；以保證桿塔的接地電阻值符合設(shè)計規(guī)范要
求。在運行維護過程中，應(yīng)加強巡視，及時發(fā)現(xiàn)接地
設(shè)備缺陷，定期對桿塔接地電阻值進(jìn)行測量，對不合
格的進(jìn)行整改。
(3)架設(shè)避雷線，以增強導(dǎo)線與避雷線間的耦
合，在設(shè)計時考慮架設(shè)雙避雷線或在導(dǎo)線下方裝設(shè)耦
合地線，對限制塔頭電壓減小線路絕緣子串上雷擊過
電壓幅值 作用明顯。
對于110 kV及以上線路，大多為中性點直接接
地系統(tǒng)，如發(fā)生單相對地閃絡(luò)，很容易引起線路跳閘
而中斷供電，為了防止線路因雷擊而頻繁跳閘，要求
全線架設(shè)雙避雷線。
對于35 kV及以下線路，線路自身絕緣水平較
低，即使全線架設(shè)避雷線，對線路耐雷水平的提高效
果不明顯，意義不大，反而會使線路造價顯著增加。
為了防止線路因雷擊而頻繁跳閘，一般在變電設(shè)計時
考慮中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地，在系統(tǒng)中加裝
消弧線圈可有效地排除線路單相接地故障。當(dāng)線路
遭雷擊發(fā)生單相閃絡(luò)接地故障后，它實際上就相當(dāng)于
是一根避雷線，在一定程度上可以防止線路其它兩相
進(jìn)一步發(fā)生閃絡(luò)，雷電流被消弧線圈消除，雷擊后造
成的絕緣閃絡(luò)大多數(shù)能自行恢復(fù)一定的絕緣，加之自
動重合閘裝置的普遍使用，所以35 kV及以下線路并
不一定會引起線路的頻繁跳閘。
對于10 kV線路，裝設(shè)避雷線更無實用意義，因
10 kV線路的絕緣水平更低，盡管避雷線可以起到降
壓作用，卻不足以降低到線路的絕緣水平能耐受的程
度。要提高10 kV線路的耐雷水平，可以在電桿頂相
導(dǎo)線上加裝間隙保護裝置，這樣當(dāng)雷擊桿塔，頂相導(dǎo)
線加裝的間隙保護裝置間隙被擊穿，頂相就相當(dāng)起到
了避雷線的作用。目前由于在10 kV線路上已廣泛
使用氧化鋅避雷器，它的防雷效果比間隙保護裝置的
防雷效果好得多。
(4)高壓送電線路的絕緣水平與耐雷水平成正
比，保證高壓送電線路有足夠的絕緣強度是提高線路
耐雷水平的重要因素。適當(dāng)提高絕緣子串 ％沖擊
放電電壓水平可使線路耐雷水平提高，在設(shè)計選用時
選擇 沖擊放電電壓水平較高的絕緣子，對雷害
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Nov．。2008
較嚴(yán)重地方可加強線路絕緣，在保證與桿塔空氣間隙
距離情況下可增加絕緣子片數(shù)。維護中應(yīng)加強巡視、
檢測，及時發(fā)現(xiàn)低值、零值絕緣子，掌握絕緣劣化情
況，據(jù)了解，線路上目前運行的絕緣子相當(dāng)一部分劣
化率很高，絕緣水平不好，這可能是影響線路耐雷水
平的主要原因之一。
(5)在線路設(shè)計選擇絕緣子形式時，應(yīng)充分比較
各種絕緣子的性能掌握各種絕緣子的相關(guān)參數(shù)，分析
其特性。
所以認(rèn)為玻璃絕緣子有較好的耐電弧和不易老
化的優(yōu)點，特別是玻璃是熔融體，質(zhì)地均勻，燒傷后的
新表面仍是光滑的玻璃體，仍具有足夠的絕緣性能，
并且絕緣子本身具有自潔性能良好和零值自爆的特
點對線路運行維護具有優(yōu)勢。
對于如今在線路上推廣使用的復(fù)合絕緣子，從本
單位在多條35～110 kV線路上運行情況來看，復(fù)合
絕緣子優(yōu)異的抗污閃性能不容置疑，但耐雷電沖擊性
能并無優(yōu)勢；這是由于復(fù)合絕緣子傘裙直徑較小，兩
端金具頭較長，因爾對于相同高度，其電弧距離(即
有效絕緣長度)小于瓷或玻璃絕緣子串，亦即絕緣子
的耐雷水平小于同長度的瓷或玻璃絕緣子串。這種
不利因數(shù)對長度越短的復(fù)合絕緣子越明顯，特別是在
1 10 kV及以下電壓等級中顯得尤為突出。通過對絕
緣子沖擊放電特性研究表明，1 10 kV結(jié)構(gòu)高度l 230
nlm的復(fù)合絕緣子，其+ 沖擊放電電壓相當(dāng)于6．
7片XP一70瓷絕緣子串，一 。 沖擊放電電壓相當(dāng)
于7．3片XP一70瓷絕緣子串；因此對于雷電活動頻
繁的多雷區(qū)仍選用一般結(jié)構(gòu)高度的復(fù)合絕緣子，在雷
擊時發(fā)生跳閘就是這個原因，瀘州電業(yè)局35 kV線路
因雷擊頻繁跳閘就與此有關(guān)。所以多雷區(qū)使用復(fù)合
絕緣子在不影響對桿塔間隙距離情況下，應(yīng)將復(fù)合絕
緣子的長度增加1．1～1．15倍。通過近年來的研究
表明，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 中規(guī)定的110 kV復(fù)合絕緣子的
電弧距離為1 000 mm，220 kV復(fù)合絕緣子的電弧距
離為I 900 mm，對于多雷區(qū)是不夠的，在新近頒布實
施的《四川省電力公司反事故措施實施細(xì)則(試行)》
中已明確要求220 kV復(fù)合絕緣子的電弧距離不小于
2 050 mm，110 kV不小于1 050 mm，但對35 kV復(fù)合
絕緣子的電弧距離沒有給出，通過查閱相關(guān)資料
及其它省市電力公司的相關(guān)規(guī)定，建議35 kV復(fù)合絕
緣子的電弧距離應(yīng)在550～580 ITlm左右(現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)
為450 mlTI)；在防雷設(shè)計絕緣子選型時應(yīng)當(dāng)特別注
意。對于運行中的電弧距離不滿足要求復(fù)合絕緣子，
可在絕緣子頂部(接地端)增加一片大盤徑空氣動力
型絕緣子或進(jìn)行更換。另外為了保護合成絕緣子的
傘裙在發(fā)生閃絡(luò)后不會被灼傷，仍有較好的絕緣性
能，在110 kV及以上線路中使用時，應(yīng)在復(fù)合絕緣子
兩端安裝均壓環(huán)。
(6)在雷擊嚴(yán)重地區(qū)選擇安裝線路型避雷器。
線路型復(fù)合外套金屬氧化物避雷器，是近年來在35、
l 10 kV線路上安裝使用的一種新型避雷器，該型避
雷器綜合氧化鋅避雷器與復(fù)合外套絕緣的優(yōu)點于一
身，免維護，體積小巧，易于安裝，它可廣泛用于雷電
活動頻繁地區(qū)．跨江鐵塔，沿海地區(qū)，土壤電阻率高、
桿塔接地電阻大的地區(qū)；以及巡線困難的山區(qū)，要求
供電可靠性高的線路。隨著新型35、110 kV線路型
復(fù)合外套金屬氧化物避雷器的大量生產(chǎn)，并在雷擊頻
繁地區(qū)的應(yīng)用表明，線路型避雷器對保護線路絕緣子
串免受雷電過電壓引起的閃絡(luò)，減少線路雷擊跳閘
率，提高線路耐雷水平效果明顯。
瀘州電業(yè)局新況北線、二郎支線、古大線、觀文支
線設(shè)計采用的均為FXBW4—35／70型復(fù)合絕緣子，
結(jié)構(gòu)高度為650 mlTl，公稱爬電距離1 080 mlTl，最小
電弧距離450 mm；在掛網(wǎng)運行中，復(fù)合絕緣子表現(xiàn)了
較好的抗污閃性能，但抗雷電沖擊性能并不理想，線
路投運后，雷擊跳閘事故較嚴(yán)重，特別是新況北線，曾
發(fā)生一個月因雷擊連續(xù)多次跳閘事故。鑒于此情況，
該局于2002年分別在35 kV新況北線16、24、29、39
號桿各加裝HY5WZ一51／34氧化鋅避雷器一組。由
運行單位，根據(jù)線路運行時遭受雷擊情況，選擇在易
被雷擊的地點分別在35 kV二郎支線、古大線上各安
裝4組氧化鋅避雷器、35 kV觀文支線上安裝2組氧
化鋅避雷器。通過近年來的運行表明，效果明顯，雷
擊跳閘情況大為改觀，由原來一年多次，降為現(xiàn)在的
平均一年不到一次。
另外在110 kV楊大線上選用HY10CX一108／
320型串聯(lián)間隙復(fù)合外套金屬氧化物避雷器，避雷器
通過支架固定懸掛安裝于線路橫擔(dān)上，如圖5所示。
當(dāng)線路遭受雷擊過電壓時，串聯(lián)空氣外間隙擊穿，從
而限制導(dǎo)線上產(chǎn)生過高的電壓，保護了線路絕緣子不
會被擊穿發(fā)生閃絡(luò)。通過近2年的運行結(jié)果表明，線
路安裝避雷器后可明顯減少因雷擊所引發(fā)的線路跳
閘，提高線路耐雷水平。
(下轉(zhuǎn)第76頁)
． 29 -
第3l卷增刊
2008年11月
四川電力技術(shù)
Sichuan Electric Power Technology
Vo1．31，Supplement
Nov．．2008
標(biāo) 手段明確。二是各級領(lǐng)導(dǎo)身先士卒的表率作用感
染和鼓舞了職工。“大災(zāi)顯大智、大勇”的寶貴精神
財富值得珍藏并發(fā)揚光大。
3 結(jié)語
災(zāi)害帶來的損失是比較慘重的，但是“福兮禍之
所伏，禍兮福之所倚”。只要認(rèn)真總結(jié)、思考，作最壞
的打算，盡最大的努力，苦練內(nèi)功，強化管理，不斷增
強企業(yè)抵御各種災(zāi)害和風(fēng)險的能力，就能促進(jìn)公司又
好又快發(fā)展。
作者簡介：
邢德強(1972一)，男，工學(xué)學(xué)士，高級工程師，敘永供
電公司黨總支書記，副總經(jīng)理，從事電力系統(tǒng)生產(chǎn)運行與管
理。
(收稿日期：2008—09—11l
(上接第29頁)
(7)降低線路發(fā)生繞擊的慨率。從文獻(xiàn)[2]統(tǒng)計
結(jié)果反映，線路落雷引起跳閘：繞擊占55％，反擊占
45％；線路邊相占75％ ，中相占20％；避雷線對邊導(dǎo)
線保護角小于15度占37％ ，保護角大于l5度占
63％。以上統(tǒng)計結(jié)果反映出，線路保護角過大所引起
的跳閘所占比例較大，必須認(rèn)真分析對待。因而在線
路防雷設(shè)計時，結(jié)合具體情況，充分考慮地區(qū)地貌特
征，合理控制避雷線對導(dǎo)線的保護角度a是減少繞擊
發(fā)生的重要手段。國網(wǎng)公司在新的《典型設(shè)計》中對
保護角度a做出了更新的要求，110 kV鐵塔保護角
度a不大于1O度；對電壓等級高的線路提出了負(fù)保
護角的要求，在以后的設(shè)計中應(yīng)加以借鑒，注意收集
防雷電繞擊的新方法、措施。
圖5 線路型復(fù)合外套金屬氧化物避雷器安裝示意圖
(8)另外設(shè)計時在滿足安全情況下，應(yīng)盡量降低
桿塔使用高度，對高桿塔采取增加絕緣措施；另外還
應(yīng)加強對于新投產(chǎn)線路的驗收，按照驗收規(guī)程，認(rèn)真
執(zhí)行抽查接地體的埋深是否符合規(guī)程的要求，埋設(shè)長
度是否達(dá)到設(shè)計的要求，接地體與接地引下線是否有
可靠的電氣連接，這些都是保證桿塔可靠防雷基礎(chǔ)。
對已投運的線路，生產(chǎn)單位要加大對老舊線路的投資
和改造力度，對運行中發(fā)現(xiàn)問題較多的線路、雷擊頻
發(fā)區(qū)段，要引起足夠注意，查找原因，盡快進(jìn)行改造。
4 結(jié)束語
要做好送電線路的防雷工作，就必須抓住其關(guān)鍵
點。通過對雷擊過程及線路遭受各種雷擊時過電壓
產(chǎn)生原因的分析，闡述了影響線路耐雷水平的因素，
在此基礎(chǔ)上提出了在線路防雷設(shè)計、運行維護、施工
過程中應(yīng)加以考慮的一些問題，針對不同雷擊特點提
出了相應(yīng)解決辦法，以提高送電線路的耐雷水平，減
少線路因雷擊引起的跳閘，以保證線路的安全運行。
綜上所述，為防止和減少雷害所造成的故障，設(shè)
計中要全面考慮高壓送電線路經(jīng)過地區(qū)雷電活動強
弱程度、地形地貌特點和土壤電阻率的高低等情況，
還要結(jié)合原有高壓送電線路運行經(jīng)驗以及系統(tǒng)運行
方式等，通過比較選取合理的防雷設(shè)計，提高高壓送
電線路的耐雷水平。雷電活動是一個復(fù)雜的自然現(xiàn)
象，需要電力系統(tǒng)內(nèi)各個部門的通力合作，才能盡量
減少雷害的發(fā)生，將雷害帶來的損失降低到最低限
度。
參考文獻(xiàn)
[1] 國家電網(wǎng)公司東北電力設(shè)計院．電力工程高壓送電線路
設(shè)計手冊[S]．
[2] 國家電網(wǎng)公司生產(chǎn)技術(shù)部．2004年架空輸電線路雷擊
跳閘分析報告[R]．
[3] 高電壓技術(shù)．北京：水利電力出版社
[4] 中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)110—500 kW 架空送電
線路設(shè)計技術(shù)規(guī)程[S]．
[5] 中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)．交流電氣裝置的過電壓
保護和絕緣配合[S]．
作者簡介：
何平(1971一)，男(漢)，助理工程師，瀘州市電業(yè)局設(shè)計
院線路設(shè)計人員，畢業(yè)于成都電力職工大學(xué)輸變工程專業(yè)。
(收稿日期：2008—09—11)

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