高压输电线路的防雷

1、最新【精品】范文 参考文献 专业论文高压输电线路的防雷高压输电线路的防雷摘要：高压输电线路纵横延伸，地处旷野，往往又是地面上最 为高耸的物体，因此极易遭受雷击。根据运行经验，电力系统中停电 事故几乎有一半之多是雷击线路造成的。 同时，雷击线路时产生的自 线路入侵变电站的雷电波也是威胁变电站设备绝缘的主要因素，发电厂和变电站发生雷害事故往往会使得变压器、 发电机等重要电器设备 损坏，导致大面积停电，造成严重的社会影响。因此，对高压输电线 路的防雷保护应予以充分重视。关键词：高压；输电线路；防雷中图分类号：TU7文献标识码：A一、雷电对高压输电线路的危害本文将着重从雷击产生的过电压进行分析探讨。

2、输电线线路防雷 性能的优劣主要用耐雷水平及雷击跳闸次数来衡量。 雷击线路时线路 绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为“耐雷水平”， 它是衡量线路 防雷性能的综合指标。（一）直击雷过电压的产生根据输电线路对直击雷过电压的耐雷水平， 直击雷过电压的产生 一般分为三种情况。1、雷击杆塔塔顶，在雷击塔顶的先导阶段，导线、避雷线和杆 塔上虽然都会感应出异号束缚电荷，但是由于先导放电的发展速度较 慢，如果不计工频工作电压，导线上的电位仍是零，避雷线和杆塔电 位也是零，因此线路绝缘上不会出现电位差。2、雷击避雷线档距中央，雷击避雷线档距中央约有10%的概率。 雷击避雷线档距中央也会在雷击点产生很高的过电压。

3、不过由于避雷 线的半径较小，雷击点离杆塔较远，强烈的电晕衰减作用，使过电压 被传播到杆塔时，已不足以使绝缘子串闪络，所以通常只需考虑雷击 避雷线对导线的反击问题。最新【精品】范文 参考文献 专业论文3、绕击时的过电压和耐雷水平。装设避雷线的线路，仍然有雷 绕过避雷线而击于导线的可能性。虽然绕击的概率很小，但一旦出现 此情况，则往往引起线路绝缘子串闪的络。（二）雷电感应过电压的产生当雷击线路附近大地时，由于雷电通道周围空间电磁场的急剧变 化，会在线路上产生雷电感应过电压，它包括静电分量和电磁分量。 在雷电放电的先导阶段，线路处于雷云及先导通道与大地构成的电场 之中，由于静电感应，导线轴线方向上的

4、电场强度Ex将正电荷（与雷云电荷异号）吸引到最靠近先导通道的一段导线上，成为束缚电荷， 导线上的负电荷则被排斥而向两侧运动。 经由线路泄漏电导和系统中 性点进入大地。因为先导放电发展的平均速度较低， 导线束缚电荷的 聚集过程也较缓慢，由此而呈现出的导线电流很小，相应的电压波 u=iZ也可忽略不计（Z是导线波阻抗）。因此，在先导放电阶段尽管 导线上有了束缚电荷，但它们在导线上各点产生的电场与先导通道负 电荷所产生的电场相平衡而被抵消，结果导线上电位将与远离雷云处 导线电位相同。（三）高压输电线路的防雷保护1、架设避雷线。架设避雷线是高压和超高压输电线线路最基本的防雷措施，其主要目的是防止雷直击于

5、导线，同时还有分流作用以减小流经杆塔入地 电流，从而降低塔顶电位；通过对导线耦合作用可以减小线路绝缘承 受的电压；对导线还有屏蔽作用，可以降低感应过电压。2、降低杆塔接地电阻。对于一般高度的杆塔，降低杆塔冲击接地电阻是提高线路耐雷水 平、降低雷击跳闸率的有效措施。在土壤电阻率低的地区，应充分利 用铁塔、钢筋混凝土杆的自然接地电阻。在高土壤电阻率的地区，用 一般方法很难降低接地电阻时，可采用多根放射形接地体，或连续伸 长接地体，或采用某种有效的降阻剂降低接地电阻。3、架设耦合地线。在降低杆塔接地电阻有困难时，可以采用在导线下方架设耦合地 线的措施，其作用是增加避雷线与导线间的耦合作用， 以降低绝

6、缘子最新【精品】范文 参考文献 专业论文串上的电压。此外耦合地线还可以增加对雷电流的分流作用。运行经验表明，耦合地线对减小雷击跳闸率效果是显著的。4、采用不平衡绝缘方式。在现代高压及超高压线路中，同杆架设的双回线路日益增多，对 此类线路在采用通常的防雷措施尚不能满足要求时，还可采用不平衡 绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率， 以保证不中断供电。不平衡 绝缘原则是二回路的绝缘子串片数有差异， 这样雷击时绝缘子串片数 少的回路先闪络，闪络上的导线相当于地线，增加了与另一回路导线 的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，使之不发生闪络，以保证 别一回路连续供电。5、采用消孤线圈接地方式。对于雷电活动强

7、烈，接地电阻又难以降低的地区，可考虑采用中 性点不接地或经消弧线圈接地的方式，这样可使绝大多数雷击单相闪 络接地故障被消弧线圈消除，不至于发展成持续工频电弧。而当雷击 引起二相或三相闪络故障时，第一相闪络并不会造成跳闸，先闪络的 导线相当于一根避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用， 使未 闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平。我国消弧线 圈接地方式运行效果良好，雷击跳闸率大约可以降低1/3左右。（四）装设自动重合闸。由于雷击造成的闪络大多能在跳闸后自行恢复绝缘性能，所以重合闸成功率较高。据统计，我国110 kV及以上高压线路重合闸成功 率为75%90%; 35 kV及以下线路约

8、为50%80%。因此，各级 电压的线路应尽量装设自动重合闸。（五）加强绝缘。对于输电线路的个别大跨越高杆塔地段， 落雷机会增多；塔高等 值电感大，塔顶电位高，感应过电压也高；绕击时的最大雷电流幅值 大，绕击率高。这些都增加了线路的雷击跳闸率。为降低跳闸率，可 在高杆塔上增加绝缘子串的片数。 标准规定，全高超过40m有避雷线 的杆塔，每增高10m应增加一片绝缘子。（六）采用排气式避雷器。排气式避雷器不作密集安装，仅用作线路上雷电过电压特别大或最新【精品】范文 参考文献 专业论文绝缘薄弱点的防雷保护。它能免除线路的冲击闪塔，并使建弧率降为 零。在现代输电线路上，排气式避雷器仅安装在高压线路交叉的地

9、方 及高压线路与通信线路之间的交叉跨越挡， 过江大跨越高杆塔，变电 站的进线保护段等处。（七）对多雷地区的35kV及以下架空线路易击杆和易击段可适 当安装一些 WGMOAi称MOV一金属氧化物非线电阻器）。二、对重点部位输电线路的防雷保护与设备共同进行（一）直击雷防护为了避免发电厂，变电站的电气设备及其它建筑物遭受直接雷 击，对直击雷的防护一般采用装设避雷针或避雷线的方式，根据我国电力系统运行经验，凡装设符合标准要求的避雷针（线）的发电厂和 变电站遭受绕击和反击的事故率是非常低的。装设避雷针（线）时应 按照规范要求进行计算，使被保护物体处于避雷针（线）的保护范围 之内，同时还要求避雷针（线）与

10、其他物体之间应留有足够的间距， 防止与被保护物体或者其他物体发生反击。 避雷针可分为独立安装的 避雷针和构架顶端装设避雷针两种方式。（二）雷电波入侵防护变电站的进线段保护，当雷击 35kV以上变电站附近的线路，产 生向变电站入侵的雷电过电压波时，流过避雷器的雷电流可能超过 5kA,而且陡度可能超过允许值。因此，对靠近变电站 12km的一段 线路，进（出）线段必须加强防雷保护。三、结束语输电线路的防雷设计目的是提高线路的防雷性能， 降低线路的雷 击跳闸率，保护电气设备。在确定输电线路的防雷方式时，应全面考 虑线路的重要程度、系统运行方式、线路经过地区雷电活动的强弱、 地形地貌的特点、土壤电阻率的高低等条件，结合当地原有线路的运 行经验，根据技术经济比较的结果，因地制宜，采取合理的保护措施。参