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架空输电线路防雷措施

架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。由
于它暴露在自然之中,故极易受到外界的影响和损害,其中最
主要的一个方面是雷击。架空输电线路所经之处大都为旷野
或丘陵、高山,输电线路长,遭遇雷击的机率较大。
架空输电线路雷害事故的形成通常要经历这样四个阶
段:输电线路受到雷电过电压的作用:输电线路发生闪络;输电
线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压;线路跳闸,供电中断。
针对雷害事故形成的四个阶段,现代输电线路在采取防雷保
护措施时,要做到“四道防线”,即:
1防直击,就是使输电线路不受直击雷。
2防闪络,就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。
3防建弧,就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频
电弧。
4防停电,就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供
应。
架空输电线路防雷的详细措施
现对生产运行部门常用的架空输电线路防雷改进措施
简述如下:
1架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的
措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线,同时还具有以下

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作用:
1)分流作用,以减小流经杆塔的雷电流,从而降低塔顶电
位;
2)通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压;
3)对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
通常来说,线路电压愈高,采用避雷线的效果愈好,而且避
雷线在线路造价中所占的比重也愈低。因此,110kV及以上
电压等级的输电线路都应全线架设避雷线。
同时,为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率,避
雷线对边导线的保护角应做得小一些,一般采用20°~30°。
220kV及330kV双避雷线线路应做到20°左右,500kV及以
上的超高压、特高压线路都架设双避雷线,保护角在15°左右。
2安装避雷针
安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施。
但是在实际应用却存在以下问题:
1)由于避雷针而导致雷击概率增大
2)保护范围小
国内外不少防雷专家,对避雷针能向被保护物有多大的
保护距离做了系统的研究得出的结论是“:对一根垂直避雷针
无法获得非常确定的保护区域”。英国的BS6551法规曾指
出:“经验显示不能依靠避雷针供应任何保护区内的完整保
护”。而德国防雷法规则有意识地不引入避雷针保护范围的
概念。从避雷针因侧击雷、绕击雷,造成事故的实例来分析,
其保护范围是不非常确定的。

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由于避雷针的引雷作用,所以雷击次数就会提高,当雷电
被吸引到针上,在强大的雷电流沿针而流入大地过程中,雷电
流四周形成的磁场会产生截应过电压,它与雷电流的大小及
变化速度成正比,与雷击的距离成反比。而被保护物的自然屏
蔽装置对电磁感应或电磁干扰的屏蔽作用,不能达到有效屏
蔽,使被保护区内的弱电设备因感应过电压而损坏。
4)反击的危害
当雷电被吸引到针上,将有数千安的高频电流通过避雷
针及其接地引下线和接地装置,此时针和引线的电压很高,若
针对被保护物之间的距离小于安全距离时,会由针及引下线
向被保护物发生反击,损坏被保护物。我国国标规定针距被保
护物的空气中距离≥5米,针距被保护物的接地装置间的地中
距离Sd≥3米,针对这一要求,微波塔和电视放射塔的各种天
线上的避雷针是难以满意规范的要求。
5)电磁感应问题
在强大的雷电流沿避雷针向下流入地中的过程中,会在
四周产生强大的电磁场,它会使微波通信、计算机等设备产生
误动。强大的电磁场,可以使金属开口环或打包用铁箍的接触
不良处发生放电,从而引燃引爆易燃易爆物。更常见的则是引
起微电子设备(通信设备,计算机设备等)的失灵与损坏。受雷
击的针及引线,在高频雷电流作用下,将从接触点至地面产生
一个较高的接触电压。当雷电流流入大地扩散时,在入地点沿
半径各点形成不同的电位,若跨入该区域会产生很高的跨步
电压。在测避雷针不适用于对弱电设备的保护,更不易用于易

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燃易爆品的防雷保护。因它引来强大的雷电流在接地引线断
线卡处易产生火花,还会在四周的金属开口环处产生火花,从
而引起事故。
3加强线路绝缘
由于输电线路个别地段需采用大跨越高杆塔(如:跨河杆
塔),这就增加了杆塔落雷的机会。高塔落雷时塔顶电位高,感
应过电压大,而且受绕击的概率也较大。为降低线路跳闸率,
可在高杆塔上增加绝缘子串片数,加大大跨越档导线与地线
之间的距离,以加强线路绝缘。在35kV及以下的线路可采用
瓷横担等冲击闪络电压较高的绝缘子来降低雷击跳闸率。。
4采用差绝缘方式
此措施相宜于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,
并且导线为三角形排列的状况。所谓差绝缘,是指同一基杆塔
上三相绝缘有差异,下面两相较之最上面一相各增加一片绝
缘子,当雷击杆塔或上导线时,由于上导线绝缘相对较“弱”
而先击穿,雷电流经杆塔人地,避免了两相闪络。X省郴州电业
局和包头供