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750kV輸電線路防雷保護(hù)措施的研究

文檔作者：馬欽國1 米凱2 石磊2 朱永平2 王學(xué)明2 王麥鋒3 文檔來源： 1. 國網(wǎng)陜西省電力公司 2. 西北電力設(shè)計(jì)院 3. 國網(wǎng)陜西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月02日
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750 kV輸電線路防雷保護(hù)措施的研究
馬欽國1，米凱2，石磊2，朱永平2，王學(xué)明2，王麥鋒3
（1. 國網(wǎng)陜西省電力公司，陜西西安710048；2. 西北電力設(shè)計(jì)院，西安710075；3. 國網(wǎng)陜西省電力公司
經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，陜西西安710065）
Research on Lightning Protection in 750 kV Transmission Lines
MA Qinguo1，MI Kai2，SHI Lei2，ZHU Yongping2，WANG Xueming2，WANG Maifeng3
（1. State Grid Shannxi Electric Power Company，Xi’an 710048，Shaanxi，China；2. Northwest Electric Power Design Institute，
Xi’an 710075，Shaanxi，China；3. State Grid Shaanxi Economic Research Institute，Xi’an 710065，Shaanxi，China）
ABSTRACT：In order to solve the problems of lightning protection
in 750 kV transmission lines effectively，the factors
affecting lightning trip-out rate are calculated and analyzed in
this paper，and methods to reduce lightning trip-out rate are
proposed to improve lightning protection and ensure the safe
and stable operation of 750 kV transmission lines.
KEY WORDS：lightning protection；lightning trip-out rate；
soil resistance rate；protection angle
摘要：為有效解決750 kV輸電線路防雷保護(hù)問題，對(duì)影響
750 kV輸電線路雷擊跳閘的各種因素進(jìn)行計(jì)算和分析，提出
減少線路保護(hù)角、降低桿塔接地電阻等措施來減少線路雷擊
跳閘率，保證750 kV輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：防雷保護(hù)；雷擊跳閘率；土壤電阻率；保護(hù)角
隨著電力需求不斷增長，輸電的安全問題愈來
愈突出，直接影響到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的
穩(wěn)定。對(duì)于750 kV輸電線路來說，雷害事故引起的
跳閘，不但影響電力系統(tǒng)的正常供電，增加輸電線
路及開關(guān)設(shè)備的維修工作量，而且雷電波還會(huì)沿線
路侵入變電所，造成設(shè)備的損壞。因此，本文通過對(duì)
影響單、雙回路輸電線路的雷擊跳閘率的各種因素
進(jìn)行分析，選取有針對(duì)性的防雷設(shè)計(jì)技術(shù)措施，以
達(dá)到提高供電可靠性的目的[1]。
1 輸電線路雷擊原理及計(jì)算方法
1.1 雷擊過電壓種類
根據(jù)電力系統(tǒng)多年來對(duì)輸電線路雷害統(tǒng)計(jì)，直
擊雷過電壓是輸電線路雷害的主要因素。直擊雷過
電壓分為2種：一種為雷擊線路鐵塔或避雷線時(shí)，雷
電流流過雷擊電阻抗，使絕緣子兩端電位差超過絕
緣的沖擊放電電壓而發(fā)生閃路，這種情況通常稱為
反擊；一種雷電直接擊中導(dǎo)線，或者繞過避雷線擊
中導(dǎo)線，這種情況稱為繞擊[2]。
1.2 計(jì)算方法
為了研究雷擊過電壓對(duì)750 kV輸電線路的危
害，除了需要觀察、記錄線路雷擊跳閘的情況，還需
要通過計(jì)算得到線路的雷擊跳閘率，找到降低雷擊
跳閘率的有效措施。下面就介紹幾種主要的計(jì)算雷
擊跳閘率的方法。
1.2.1 規(guī)程法
規(guī)程法是最常見的計(jì)算輸電線路雷擊跳閘率
的方法，詳細(xì)計(jì)算方法可參考《電力工程高壓送電
線路設(shè)計(jì)手冊(cè)》。規(guī)程法是根據(jù)模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)
驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果建立的近似解析計(jì)算[3]。
1.2.2 伏秒特性法
一般情況，當(dāng)作用在線路絕緣子上的電壓Uj
大
于絕緣子串50%沖擊閃絡(luò)電壓Uj50%
時(shí)，絕緣子將發(fā)
生閃絡(luò)，造成反擊。因此其判斷絕緣是否閃絡(luò)可用
波頭相交法：絕緣兩端的過電壓波與伏秒特性曲線
相交即發(fā)生閃絡(luò)，不相交則不閃絡(luò)。
在該方法中，絕緣子串的50%放電電壓一般是
由實(shí)驗(yàn)而得來的，若無實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，絕緣子串50%放電
電壓可由經(jīng)驗(yàn)式（1）或式（2）確定：
U50%= 2 380
28 ×片數(shù)（1）
U50%= 2 380
4.3 ×干弧距離（2）
而絕緣子串在2.6/50 μs的標(biāo)準(zhǔn)雷電波形下的伏
秒特性可由經(jīng)驗(yàn)式（3）確定：
第30卷第12期
2014年12月
電網(wǎng)與清潔能源
Power System and Clean Energy
Vol.30 No.12
Dec. 2014
文章編號(hào)：1674-3814（2014）12-0066-06 中圖分類號(hào)：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
智能電網(wǎng)
Smart Grid
第30 卷第12 期電網(wǎng)與清潔能源
Us （ t）=（1+1.28/t）U50%
（3）
1.2.3 電氣幾何模型法
電氣幾何模型（EGM）認(rèn)為，由雷電先導(dǎo)到達(dá)被
擊物體臨界擊距前，擊中點(diǎn)是不確定的，先到達(dá)哪
個(gè)物體的擊距之內(nèi)，就向該物體放電[4]。
1.2.4 先導(dǎo)發(fā)展法
Dellera 和Garbagnati 基于自然雷電放電過程和
長空氣間隙放電過程的相似性，利用長間隙放電來
模擬自然雷電放電，提出了輸電線路雷電繞擊的先
導(dǎo)發(fā)展模型（簡稱LPM）。先導(dǎo)發(fā)展法以氣隙放電的
物理過程為基礎(chǔ)，可應(yīng)用于非標(biāo)準(zhǔn)波形的判別，能
夠在物理意義上更合理地解釋繞擊現(xiàn)象[4]。
目前計(jì)算輸電線路耐雷水平的方法還有很多
種，都在不斷發(fā)展完善中。
1.3 雷擊跳閘率的要求
為了更好地指導(dǎo)輸電線路防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)、運(yùn)
行等工作，根據(jù)運(yùn)行單位對(duì)線路防雷設(shè)施的運(yùn)行、
缺陷、事故情況定期總結(jié)分析，各電壓等級(jí)線路的
雷擊跳閘率（歸算到40個(gè)雷暴日）應(yīng)不超過表1所列
數(shù)值。
2 超高壓輸電線路模型及計(jì)算
首先要選擇計(jì)算塔型，塔型的選擇要參考《國
網(wǎng)750 kV輸電線路通用設(shè)計(jì)》，并結(jié)合雷害多發(fā)區(qū)
的特點(diǎn)和750 kV輸電線路雷擊跳閘的情況。塔型的
氣象條件定為27 m/s風(fēng)、10 mm冰、1 500~2 000 m
海拔。因此，750 kV單回路計(jì)算采用750 kV通用
設(shè)計(jì)7A2模塊ZBC1塔（如圖2（a）），雙回路計(jì)算采用
750 kV通用設(shè)計(jì)7D2模塊SZC1塔（如圖2（b））[5]。
2.1 計(jì)算參數(shù)的選擇
2.1.1 保護(hù)角的選擇
保護(hù)角在750 kV輸電線路的防雷保護(hù)中至關(guān)
重要，因此需要對(duì)不同保護(hù)角的輸電線路的雷擊跳
閘率進(jìn)行計(jì)算和分析。典設(shè)中750 kV單回路塔型保
護(hù)角為10°，雙回路為0°，不同保護(hù)角雷擊跳閘率計(jì)
算時(shí)，10°保護(hù)角的單回路、0°保護(hù)角的雙回路塔型
采用典設(shè)塔型，其他保護(hù)角塔型要根據(jù)不同的保護(hù)
角重新布置。
2.1.2 接地電阻的選擇
桿塔的接地電阻也是影響線路防雷效果的重
要因素?，F(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《110 kV～750 kV架空輸電線
路設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50545-2010中規(guī)定：有地線的桿塔
應(yīng)接地。在雷季干燥時(shí)，每基桿塔不連地線的工頻
接地電阻，不宜大于表2所列數(shù)值。土壤電阻率較低
的地區(qū)，如桿塔的自然接地電阻不大于表2所列數(shù)
值，可不裝設(shè)人工接地體。
750 kV輸電線路雷擊跳閘率計(jì)算時(shí)，當(dāng)土壤電
圖2 750 kV單回路鐵塔ZBC1、750 kV雙回路鐵塔SZC1
Fig. 2 Single circuit tower ZBC1，double circuit tower
SZC1 of the 750 kV line
圖1 伏秒特性法計(jì)算閃絡(luò)電壓示意圖
Fig. 1 The diagram of calculating flashover voltage with
volt-second characteristic method
表1 750 kV等級(jí)線路雷擊跳閘率范圍、目標(biāo)值及
運(yùn)行統(tǒng)計(jì)值表
Tab. 1 The statistic table of the scope，target value and
operation of the lightning trip-out rate for the 750 kV line
電壓等級(jí)/kV 750
跳閘率（次/100km a） 0.12
注：750 kV線路跳閘率參照1 000 kV線路跳閘率制定。
智能電網(wǎng)
Smart Grid
67
阻率為300 Ω，工頻接地電阻分別選5 Ω、10 Ω和15 Ω。
通過對(duì)計(jì)算結(jié)果分析找出雷擊跳閘率隨接地電阻
變化的規(guī)律。
2.1.3 塔高的選擇
為了驗(yàn)證桿塔高度對(duì)雷擊跳閘率的影響，計(jì)算
雷擊跳閘率時(shí)750 kV單回路線路塔高分別選擇54 m、
56 m和61 m，750 kV雙回路線路塔高分別選擇84 m、
86 m和90 m[6]。
2.1.4 地線的選擇
典型設(shè)計(jì)中750 kV單回輸電線路導(dǎo)線為LGJ-400/
50，雙回輸電線路導(dǎo)線為LGJ-500/45，地線均為
JLB20A-150。為了驗(yàn)證地線對(duì)輸電線路雷擊跳閘率
的影響，7
50 kV輸電線路地線分別選擇JLB20A-150
和GJ-100。
2.1.5 絕緣子干弧距離的選擇
典型設(shè)計(jì)中750 kV輸電線路單、雙回線路絕緣
子干弧距離均為6.7 m。為了驗(yàn)證絕緣子串干弧距離
對(duì)輸電線路雷擊跳閘率的影響，750 kV輸電線路絕
緣子串干弧距離分別取6.7 m、7.0 m和7.3 m，計(jì)算各
自的雷擊跳閘率。
2.1.6 雷暴日的選擇
為了驗(yàn)證雷暴日對(duì)雷擊跳閘率的影響，雷暴日分
別取40 d/a和60 d/a來計(jì)算輸電線路的雷擊跳閘率。
2.1.7 地形坡度的選擇
根據(jù)陜西省輸電線路雷害的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，超高壓
輸電線路遭受雷害的地點(diǎn)一般都在山坡或山頂，平
地很少會(huì)有雷擊事故的發(fā)生。因此，可分別計(jì)算輸
電線路在0°、10°、20°和30°坡度時(shí)的雷擊跳閘率，來
驗(yàn)證地形對(duì)輸電線路雷擊跳閘率的影響[7-8]。
2.2 計(jì)算方法的選擇
根據(jù)1.2節(jié)所述，規(guī)程法雖然比較方便，但對(duì)于
高電壓等級(jí)的輸電線路雷擊跳閘率計(jì)算結(jié)果誤差
比較大，電氣幾何法對(duì)于繞擊跳閘率的計(jì)算也不如
先導(dǎo)發(fā)展法精確，這兩種方法在本次計(jì)算時(shí)不予以
采用。綜合伏秒特性法和先導(dǎo)發(fā)展法的特點(diǎn)，750 kV
輸電線路反擊耐雷水平和反擊跳閘率的計(jì)算采用
伏秒特性法，繞擊跳閘率采用先導(dǎo)發(fā)展法。
3 750 kV輸電線路計(jì)算結(jié)果及分析
3.1 避雷線保護(hù)角的影響
從表3可以看出：
1）不同的保護(hù)角下，ZBC1型塔的反擊耐雷水
平最小在302 kA，SZC1型塔的反擊耐雷水平最小在
235 kA，都大于750 kV路徑處能測(cè)到的雷電流值，反
擊跳閘率很小，這也符合這幾年來陜西省內(nèi)750 kV
雷擊跳閘的實(shí)際情況，所以總的雷擊跳閘情況重點(diǎn)
考慮繞擊跳閘。
2）不同的保護(hù)角下，ZBC1型塔和SZC1型塔的
反擊耐雷水平變化不大，而繞擊跳閘率則隨保護(hù)角
的變小而降低。
3）但是隨著保護(hù)角的降低，地線支架會(huì)變大，
表3 避雷線保護(hù)角對(duì)雷擊跳閘率的影響
Tab. 3 The influence of the protective angle of the grounding wire on the lightning trip-out rate
塔型保護(hù)角/° 反擊耐雷水平/kA 反擊跳閘率/（次·（百km·a）-1） 繞擊跳閘率/（次·（百km·a）-1） 總跳閘率/（次·（百km·a）-1） 塔重/t
ZBC1
-10 310.558 000 0.006 462 0.000 000 0.006 462 40.05
-7 309.559 000 0.006 583 0.000 000 0.006 583 39.76
-3 308.201 000 0.006 752 0.000 000 0.006 752 39.35
10 302.814 000 0.007 518 0.086 968 0.094 486 38.07
SZC1
-10 235.950 000 0.069 137 0.000 000 0.069 137 88.40
-7 236.027 000 0.068 289 0.000 000 0.068 289 86.20
-4 235.958 000 0.067 691 0.051 624 0.119 315 84.20
0 235.538 000 0.067 590 0.228 760 0.296 350 83.00
計(jì)算條件：雷暴日60日/年；單回路導(dǎo)線LGJ-400/50，雙回路導(dǎo)線LGJ-500/45，地線JLB20A-150；絕緣子干弧距離6.7 m；土壤電阻率300 Ω·m，
接地電阻按10 Ω計(jì)算；坡度取10°。
表2 有地線的線路桿塔的工頻接地電阻
Tab. 2 The frequency grounding resistance of the steel
tower with grounding wire
土壤電阻率/
Ω·m
100及
以下
100以上
至500
500以上
至1 000
1 000以上
至2 000
2 000
以上
工頻接地電阻/Ω 10 15 20 25 30（注）
注：如土壤電阻率超過2 000 Ω·m，接地電阻很難降到30 Ω時(shí)，
可采用6~8根總長不超過500 m的放射形接地體或連續(xù)伸長接地體，
其接地電阻不受限制。
馬欽國，等：750 kV 輸電線路防雷保護(hù)措施的研究Vol.30 No.12
智能電網(wǎng)
Smart Grid
68
第30 卷第12 期電網(wǎng)與清潔能源
塔重會(huì)增加，總造價(jià)隨之也會(huì)變大。所以在滿足規(guī)
程的情況下，不僅要考慮放雷電繞擊效果，也應(yīng)考
慮線路的綜合造價(jià)，在兩者之間尋找最優(yōu)方案。
4）典型設(shè)計(jì)中，ZBC1型塔在保護(hù)角為10°，計(jì)算
得到其總跳閘率為0.094 486；當(dāng)保護(hù)角減小到-3°
時(shí)，總的跳閘率降低到0.006 752。當(dāng)保護(hù)角繼續(xù)減
小，雷擊跳閘率變化不大，塔重還要增加，所以保護(hù)
角沒有必要再繼續(xù)降低下去。又由于單回路杯型直
線塔正保護(hù)角時(shí)，在滿足導(dǎo)、地線水平位移的情況
下，隨著地線對(duì)邊導(dǎo)線保護(hù)角的減小，地線架高度
隨之增高，所以在正保護(hù)角布塔時(shí)，角度不宜過小。
而且當(dāng)保護(hù)角取-3°時(shí)，雷擊跳閘率比10°時(shí)降低
92%，塔重只增加3.36%，故推薦750 kV單回輸電線
路保護(hù)角最大為-3°。
5）典型設(shè)計(jì)中，SZC1型塔在保護(hù)角為0°，計(jì)算
得到其總跳閘率為0.296 350，高于要求的跳閘率
0.12，所以必須降低保護(hù)角。保護(hù)角在-4°時(shí)，總跳閘
率降至0.119 315，完全滿足要求，此時(shí)塔重只增加
1.4%，故推薦750 kV雙回輸電線路保護(hù)角最大為-4°。
3.2 接地電阻的影響
從表4可以看出：
1）ZBC1塔和SZC1塔線路的反擊耐雷水平隨接
地電阻的增大不斷減小，反擊跳閘率隨接地電阻增
大而增大。
2）接地電阻的變化對(duì)繞擊跳閘率基本沒有影響。
3）由表2可知，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《110 kV～750 kV
架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定有地線的線路桿塔
的工頻接地電阻值。但是現(xiàn)有規(guī)程是針對(duì)普通雷區(qū)
制定的，對(duì)于雷害多發(fā)區(qū)，可以適當(dāng)?shù)陌严鄳?yīng)的工
頻接地電阻值減小5 Ω，可以明顯降低線路的反擊
跳閘率，提高反擊耐雷水平。
3.3 桿塔高度的影響
從表5可以看出：
1）ZBC1塔和SZC1塔線路的反擊耐雷水平隨塔
高的降低不斷增加，反擊跳閘率隨桿塔高度的減小
而減小。
2）桿塔高度的降低對(duì)輸電線路繞擊跳閘率影
響很小。
3）在雷害多發(fā)區(qū)，在滿足線路對(duì)地距離的情況
下，應(yīng)盡可能地少用高塔。
3.4 地線的影響
從表6可以看出：
1）地線對(duì)輸電線路的反擊耐雷水平和跳閘率
表5 桿塔高度對(duì)雷擊跳閘率的影響
Tab. 5 The influence of the height of steel tower on the
lightning trip-out rate
塔型
桿塔高
度/m
反擊耐雷
水平/kA
反擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
繞擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
總跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
ZBC1
54 342.907 0.002 723 0.000 000 0.002 723
56 331.364 0.003 683 0.000 000 0.003 683
61 308.201 0.006 752 0.000 000 0.006 752
SZC1
84 244.747 0.053 785 0.049 235 0.103 020
86 241.825 0.058 058 0.049 354 0.107 412
90 235.958 0.067 691 0.051 624 0.119 315
計(jì)算條件：雷暴日60 d/a；單回路保護(hù)角取-3°，雙回路保護(hù)角
取-4°； 單回路導(dǎo)線LGJ-400/50， 雙回路導(dǎo)線LGJ-500/45， 地線
JLB20A-150；絕緣子干弧距離6.7 m；土壤電阻率300 Ω·m，接地電
阻按10 Ω計(jì)算；地形坡度取10°。
表6 避雷線對(duì)雷擊跳閘率的影響
Tab. 6 The influence of grounding wires on the lightning trip-out rate
塔型地線反擊耐雷水平/kA 反擊跳閘率/（次·（百km·a）-1） 繞擊跳閘率/（次·（百km·a）-1） 總跳閘率/（次·（百km·a）-1）
ZBC1
JLB20A-150 308.201 0.006 752 0.000 000 0.006 752
GJ-100 308.323 0.006 731 0.000 000 0.006 731
SZC1
JLB20A-150 235.958 0.067 691 0.051 624 0.119 315
GJ-100 233.189 0.072 778 0.051 624 0.124 402
計(jì)算條件：雷暴日60 d/a；單回路保護(hù)角取-3°，雙回路保護(hù)角取-4°；單回路導(dǎo)線LGJ-400/50，雙回路導(dǎo)線LGJ-500/45，地線取JLB20A-150
和GJ-100分別進(jìn)行驗(yàn)算；絕緣子干弧距離6.7 m；土壤電阻率300 Ω·m，接地電阻按10 Ω計(jì)算；地形坡度取10°。
表4 接地電阻變化對(duì)雷擊跳閘率的影響
Tab. 4 The influence of grounding resistance on the
lightning trip-out rate
塔型
接地電
阻/Ω
反擊耐雷
水平/kA
反擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
繞擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
總跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
ZBC1
5 316.952 0.005 371 0.000 000 0.005 371
10 308.201 0.006 752 0.000 000 0.006 752
15 299.610 0.008 455 0.000 000 0.008 455
SZC1
5 237.278 0.065 393 0.051 624 0.117 017
10 235.958 0.067 691 0.051 624 0.119 315
15 234.699 0.069 958 0.051 624 0.121 582
計(jì)算條件：雷暴日60 d/a；單回路保護(hù)角取-3°，雙回路保護(hù)角
取-4°； 單回路導(dǎo)線LGJ-400/50， 雙回路導(dǎo)線LGJ-500/45， 地線
JLB20A-150；絕緣子干弧距離6.7 m；坡度取10°。
智能電網(wǎng)
Smart Grid
69
影響很小，對(duì)繞擊跳閘率基本沒有影響。
2）重雷區(qū)輸電線路不用考慮地線種類對(duì)雷擊
跳閘率的影響。
3.5 絕緣長度的影響
從表7可以看出：
1）絕緣長度對(duì)輸電線路的雷擊跳閘率影響比
較大，增加絕緣長度可以降低反擊跳閘率和繞擊跳
閘率。
2）由于增加絕緣長度可能會(huì)導(dǎo)致間隙不夠，增
大塔身，所以重雷害區(qū)ZBC1塔和SZC1塔的絕緣子絕
緣長度還按典設(shè)長度，取6.7 m，總跳閘率ZBC1塔為
0.006 752，SZC1塔為0.119 315，符合表1要求。
3.6 雷暴日的影響
從表8可以看出：
雷暴日對(duì)跳閘率影響也很大，雷暴日越多，總
的跳閘率越大。雷害多發(fā)區(qū)取60個(gè)雷暴日進(jìn)行計(jì)
算，是能滿足表1要求的。
3.7 地形的影響
從表9可以看出：
1）地形對(duì)反擊跳閘率沒有影響，對(duì)繞擊跳閘率
影響很大，隨著坡度的增加，繞擊跳閘率是非線性
增長的，坡度越大增長越迅速。
2）單回輸電線路當(dāng)坡度超過20°時(shí)，雙回輸電
線路當(dāng)坡度超過10°時(shí)，總的跳閘率不滿足表1的要
求。此時(shí)可以增加防繞擊避雷針，減少繞擊跳閘率。
4 結(jié)論
1）雷害多發(fā)地區(qū)，有避雷線的線路，其反擊
耐雷水平和雷擊跳閘率應(yīng)滿足表10所規(guī)定數(shù)值
要求。
2）線路路徑選擇時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)乩讌^(qū)分布圖及
沿線雷電活動(dòng)情況的調(diào)查，宜避免沿山頂、山坡，特
別是大水面附近山坡等易擊地帶走線[9-10]。
3）桿塔上地線對(duì)邊導(dǎo)線的保護(hù)角越小，對(duì)繞擊
雷的保護(hù)作用越好。對(duì)于單回路，750 kV線路的保
護(hù)角不大于-3°；對(duì)于同塔雙回或多回路，750 kV線
路的保護(hù)角均不大于-4°。保護(hù)角的減少對(duì)110 kV線
表8 雷暴日對(duì)雷擊跳閘率影響
Tab. 8 The influence of thunderstorm days on the
lightning trip-out rate
塔型雷暴日
反擊耐雷
水平/kA
反擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
繞擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
總跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
40 308.201 0.004 524 0.000 000 0.004 524
60 308.201 0.006 752 0.000 000 0.006 752
40 235.958 0.045 350 0.034 588 0.079 941
60 235.958 0.067 691 0.051 624 0.119 315
計(jì)算條件：單回路保護(hù)角取-3°，雙回路保護(hù)角取-4°；單回路導(dǎo)
線LGJ-400/50，雙回路導(dǎo)線LGJ-500/45，地線取JLB20A-150；絕緣子
干弧距離6.7 m；土壤電阻率300 Ω·m，接地電阻按10 Ω計(jì)算；地形
坡度取10°。
SZC1
ZBC1
表7 絕緣長度對(duì)雷擊跳閘率影響
Tab. 7 The influence of insulation length on the
lightning trip-out rate
塔型
絕緣長
度/m
反擊耐雷
水平/kA
反擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
繞擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
總跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
ZBC1
6.7 308.201 0.006 752 0.000 000 0.006 752
7.0 322.109 0.004 517 0.000 000 0.004 517
7.3 335.918 0.003 034 0.000 000 0.003 034
SZC1
6.7 235.958 0.067 691 0.051 624 0.119 315
7.0 244.495 0.052 114 0.028 542 0.080 656
7.3 254.978 0.038 183 0.019 832 0.058 015
計(jì)算條件：雷暴日60 d/a；單回路保護(hù)角取-3°，雙回路保護(hù)角
取-4°； 單回路導(dǎo)線LGJ-400/50， 雙回路導(dǎo)線LGJ-500/45， 地線取
JLB20A-150；土壤電阻率300 Ω·m，接地電阻按10 Ω計(jì)算；地形坡度
取10°。
表9 地形對(duì)雷擊跳閘率影響
Tab. 9 The influence of terrains on the lightning
trip-out rate
塔型
坡度
/（°）
反擊耐雷
水平/kA
反擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
繞擊跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
總跳閘率/
（次·（百km·a）-1）
20 308.201 000 0.006 752 0.047 558 0.054 310
30 308.201 000 0.006 752 0.441 886 0.448 638
20 235.958 000 0.067 691 0.315 782 0.383 473
30 235.958 000 0.067 691 0.769 902 0.837 593
計(jì)算條件：雷暴日60 d/a；單回路保護(hù)角取-3°，雙回路保護(hù)角
取-4°； 單回路導(dǎo)線LGJ-400/50， 雙回路導(dǎo)線LGJ-500/45， 地線取
JLB20A-150；絕緣子干弧距離6.7 m；土壤電阻率300 Ω·m，接地電
阻按10 Ω計(jì)算；地形坡度取10°。
0 235.958 000 0.067 691 0.000 000 0.067 691
SZC1
10 235.958 000 0.067 691 0.121 624 0.189 315
0 308.201 000 0.006 752 0.000 000 0.006 752
ZBC1
10 308.201 000 0.006 752 0.000 000 0.006 752
表10 750 kV輸電線路雷擊跳閘率計(jì)算值
Tab. 10 The calculated value of the lightning trip-out
rate of the 750 kV line
標(biāo)稱電壓/kV 750
反擊耐雷水平/kA 150～200
雷擊跳閘率（次/百km·a） 0.12
馬欽國，等：750 kV 輸電線路防雷保護(hù)措施的研究Vol.30 No.12
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70
第30 卷第12 期電網(wǎng)與清潔能源
表11 有地線的線路桿塔的工頻接地電阻
Tab. 11 The frequency grounding resistance of the steel tower with grounding wire
土壤電阻率/Ω·m 100及以下100以上至500 500以上至1 000 1 000以上至2 000 2 000以上
注：如土壤電阻率超過2 000 Ω·m，普通雷害區(qū)接地電阻很難降到30 Ω，重雷害區(qū)接地電阻很難降到25 Ω時(shí)，可采用6~8根總長不超過500 m
的放射形接地體或連續(xù)伸長接地體，其接地電阻不受限制。但重雷害區(qū)對(duì)于高度達(dá)到或超過40 m的桿塔，其接地電阻也不宜超過20 Ω。
普通雷區(qū)工頻接地電/Ω 10 15 20 25 30（注）
重雷害區(qū)工頻接地電/Ω 5 10 15 20 25（注）
路雷耐雷水平作用不大；當(dāng)桿塔立于山坡上，大地
傾斜角使山坡外側(cè)對(duì)地線對(duì)導(dǎo)線的實(shí)際保護(hù)角增
大，使其易受雷電繞擊。對(duì)于地面傾斜角大于20°的
桿塔的設(shè)計(jì)，要考慮把地線保護(hù)角相應(yīng)地減少，必
要時(shí)可增加防繞擊避雷針或避雷器[11]。
4）有地線的桿塔應(yīng)接地。在雷季干燥時(shí)，每
基桿塔不連地線的工頻接地電阻，不宜大于表11
所列數(shù)值。土壤電阻率較低的地區(qū)，如桿塔的自
然接地電阻不大于表11所列數(shù)值，可不裝設(shè)人工接
地體[9]。
5）雷害多發(fā)地區(qū)桿塔接地裝置須通過技術(shù)經(jīng)
濟(jì)比較，在高土壤電阻率地區(qū)，接地電阻很難達(dá)到
表11要求時(shí)，可采用接地模塊、離子棒、局部換土等
措施。在鹽堿腐蝕較嚴(yán)重的地段，接地裝置應(yīng)選用
耐腐蝕性材料或其它防腐措施[12]。
6）線路經(jīng)過雷電活動(dòng)強(qiáng)烈地區(qū)，宜減少大檔距
的設(shè)計(jì)，并在規(guī)程范圍內(nèi)降低桿塔高度[13]。
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（下轉(zhuǎn)第77頁）
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第30 卷第12 期電網(wǎng)與清潔能源
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———————————————————
收稿日期：2014-09-16。
作者簡介：
馬欽國（1964—），男，碩士，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)建設(shè)管理
工作，現(xiàn)任國網(wǎng)陜西省電力公司副總工程師、建設(shè)部主任；
米凱（1983—），男，碩士，工程師，研究方向?yàn)楦邏狠旊娋€
路設(shè)計(jì)；
石磊（1982—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)楦邏狠旊娋€
路設(shè)計(jì)；
朱永平（1964—），男，本科，教授級(jí)高級(jí)工程師，研究方向?yàn)?
高壓輸電線路設(shè)計(jì)；
王學(xué)明（1978—），男，碩士，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)楦邏狠?
電線路設(shè)計(jì)；
王麥鋒（1979—），男，本科，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，國網(wǎng)
陜西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院。
（編輯董小兵）
高了告警信息處理和故障設(shè)備診斷的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)
確性。
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Chinese）.
———————————————————
收稿日期：2014-10-03。
作者簡介：
姚浩（1989—），男，工程師，工學(xué)碩士，主要從事電網(wǎng)自動(dòng)
化技術(shù)方面研究；
李鵬（1973—），男，教授級(jí)高級(jí)工程師，工學(xué)博士，主要從
事電力系統(tǒng)分析及智能電網(wǎng)方面研究；
郭曉斌（1975—），男，高級(jí)工程師，工學(xué)碩士，從事電力系統(tǒng)
分析及智能電網(wǎng)方面研究。
（編輯徐花榮）
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