1、浅析高压送电线路如何防雷 摘要：高压送电线路在受到雷击后会发生跳闸现象，本文分析了雷击跳闸的原因，并根据雷击情况，提出一些在进行送电线路设计合理的防雷方式，用来提高输电线路的防雷水平。 Abstract: trip phenomenon will happen when high voltage transmission lines are lightecording to the lightning condition, the author puts forward some reasonable lightning protection design concerning transmi
2、ssion lines to improve the protection level of transmission lines . 关键词：高压送电 ;雷击跳闸 ;防雷设计 Key Words: high voltage transmission; Lightning trip; Lightning protection design 中图分类号： TU856 文献标识码： B 文章编号： 2095-2104（ 2011）12-0000-02 前言：随着国民经济的快速发展对电力的需求也在不断的增长，因此电力生产的安全问题就显得突出起来。在输电线路方面，影响高压送电线路供电可靠性的重要因素之
3、一就是雷击跳闸。因为大气雷电活动具有随机性和复杂性的特点，所以目前世界上对输电线路雷击问题的认识研究还有很多未知的成分。 1.输电线路设计的原则 输电线路防雷保护根本是如何抓好基础工作，目前在雷电防护手段国内外采取的措施基本相同，很大程度上要依赖传统的防雷技术措施，只要根据实际情况采取恰当的手段，这些 技术仍然是可以信赖的。对于已经在运行的输电线路，应结根据线路经过地区的地貌、地形、地质以及土壤状况的具体情况，在结合接地电阻的合理水平给出正确的评价，分析存在薄弱环节或缺陷，因地制宜地采取适应防雷措施。 2. 高压送电线路雷击跳闸分析 高压送电线在遭受雷击发生跳闸事故主要与四个因素有关：输电线路
4、绝缘子的 50%存在放电电压 ; 输电线路是否设置架空地线 ;雷击产生电流强度 ;杆塔的接地电阻大小。每条高压送电线路采取的防雷措施都有其明确的针对性，因此，我们一定要先明确高压送电线路遭雷击跳闸原因后， 在进行高压送电线路设计时，选择相应的防雷方式。 2.1 高压送电线路绕击原因分析 在对高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟等一系列试验后，得到下面结论：避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件与产生的雷电绕击率有关。对山区的杆塔，有下面的计算公式： 山区高压送电线路的绕击率大概是平地高压送电线路的 3 倍。由于山区地理位置的特殊性，送电线路的设计时不可避免
5、会出现大跨越、大高差档距，这些因素造成了输电线路耐雷水平的薄弱环节 ;而山区的雷电活动相对强烈 ，输电线路较其它线路更容易遭受雷击。 2.2 高压送电线路反击成因分析 当雷电击中杆、塔顶部或避雷线时，塔体和接地体就会有雷击电流通过，杆塔电位就会随着增大，在相导线上产生感应电压。如果 Uj U50%时，杆塔与导线之间就会产生闪络，这种闪络就是反击闪络。 其公式如下： 由公式我们可以看出，通过减小杆塔接地电阻 Rch、增大耦合系数 k、降低分流系数 、加强高压送电线路绝缘的方法，可以提高高压送电线路的耐雷水平。在实际线路的运用中，主要采取降低杆塔接地电阻 Rch和提高耦合系数 k 两 种方法来提高
6、线路耐雷水平。 3.高压送电线路防雷措施 提高高压送电线路的绝缘水平。高压送电线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，对零值绝缘子的检测一定要加强，保证高压送电线路的绝缘强度，这是提高线路耐雷水平的主要方法。在对各种绝缘子的性能进行比较后，根据结果分析绝缘子的特性，其中玻璃绝缘子的耐电弧和抗老化性十分突出，并且其本身具有良好的自洁性能和零值自爆的特点。由于玻璃是熔融体，质地均匀，在雷击烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体，还具有良好的绝缘性能，所以设计中多采用玻璃绝缘子。 降低杆塔的接地电阻。高压送电线路的接地电阻与耐雷水平成反比，根据各基杆塔的土壤电阻率的实际情况，最大限度地降低杆塔的接地电阻，这是一种非
7、常经济、有效提高高压送电线路耐雷水平的手段。有的线路通过地区土壤电阻率较高，设计时则应跳出原有设计参数的约束，要采取强化降阻的手段，例如增加埋杆塔的埋设深度，延长接地极的使用，就近增加垂直接地极的运用。 根据规程规定：在雷电活动强烈的地区，在经常发生雷击故障的杆塔和地段，应该增设耦合地线。应用耦合地线后，避雷线和导线之间的耦合系数增大，流经杆塔的雷电流就会向 两侧分流，从而高压送电线路的耐雷水平大大的提高了。 高压送电线路避雷器的应用。杆塔在安装避雷器后，当杆塔和导线电位差大于避雷器的动作电压时，避雷器就加入分流，避免了绝缘子发生闪络。根据多年的数据记录显示，把避雷器安装在雷击跳闸较频繁的高压
8、送电线路上起到了很好的避雷效果。目前我国电网很多地区都在采用高压送电线路避雷器，反映的运行情况较好，但由于装设避雷器投资较大，设计中只能根据特殊情况少量使用。 4.其它方面 (1) 设计高压送电线路路径时，对雷电多发区或对防雷不利的地方尽量避 开 ;尽量降低易受雷击的杆塔接地电阻。 (2) 在选择避雷方式时，要结合当地的防雷经验及特点，选则最适合的避雷方法。 (3) 对于雷击多发区，设计时应当减少大档距段并在规程允许的范围内降低塔高。 (4) 加强对新投产的高压送电线路的验收。做好高压送电线路的验收工作，检查接地体是否符按规程进行埋深，射线长度是否达到设计标准，接地体与接地引下线是否有可靠的电
9、气连接，这些都是保证杆塔可靠防雷基础。 (5)加大对对已投运的线路的老旧线路改造力度，要集中人力、资金对发现问题较多的 线路、雷击频发区段进行改造。 结束语： 虽然雷电活动是小概率事件，随机性强，但是防雷工作却不能掉以轻心。在送电线路防雷工作存在的问题进行总结后，我们知道运用好常规防雷技术措施是关键，做好送电线路的防雷工作的检查是基础。总之，为防止和减少雷害灾害，设计时就要全面考虑高压送电线路经过地区的具体情况，对其雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低一定要进行充分考虑，还要结合原有高压送电线路运行经验以及系统运行方式等，综合各种因素设计出一条最为合理的线路，提高高压送电线路的耐雷水平。雷电活 动是一个复杂的自然现象，需要电力系统内各个部门的大力合作，将雷电灾害降到最低，将其带来的损失降也低到最低限度。 注：文章内所有公式及图表请用 PDF 形式查看。
