输电线路防雷措施技术及应用
输电线路防雷措施
输电线路防雷措施在输电线路遭受雷击时，雷电会对输电线路造成过电压冲击，破坏输电线路的绝缘层使其出现闪络或产生涉漏电弧的现象，严重时可能会导致输电线路发生相间短路或者对地短路的故障，进而导致事故跳闸，如果不能在受到雷击的输电线路进行有效的处理措施，则会导致电力系统的供电中断，影响人们的日常生产和生活。
输电线路的防雷措施有：（1）避雷线（架空地线）：沿全线装设避雷线是目前为止110KV及其以上架空线最重要和最有效的防雷措施。
35KV及以下一般不全线架设避雷器，因为其绝缘水平较低，即使增加绝缘水平仍很难防止直击雷，可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行，主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。
（2）降低杆塔接地电阻：这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施，措施有采用多根放射状水平接地体、降阻模块等。
反击是当雷电击到避雷针时，雷电流经过接地装置通入大地。
若接地装置的接地电阻过大，它通过雷电流时电位将升的很高，作用在线路或设备的绝缘体，可使绝缘发生击穿。
接地导体由于地电位升高可以反过来向带电导体放电的这种现象叫“雷电反击”。
（3）加强线路的绝缘：如增加绝缘子的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气距离。
在实施上有很大的难度，一般为提高线路的耐雷水平，均优先采用降低杆塔接地电阻的方法。
（4）耦合地线：在导线的下方加装一条耦合地线，具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数，可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。
（5）消弧线圈：能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电弧，即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。
（6）避雷器：不作密集安装，仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱的防雷保护。
能免除线路的冲击闪络，使建弧率降为零。
（7）不平和绝缘：为了避免线路落雷时双回路同事闪络跳闸而造成的完全停电的严重局面，当采用通常的防雷措施都不能满足要求时，在雷击线路时绝缘水平较低的线路首先跳闸，保护了其他线路。
高压输电线路防雷措施分析及改进方法
高压输电线路防雷措施分析及改进方法在高压输电线路的运行过程之中，雷击问题难以避免，且极易对输电线路的安全性及供电的稳定性产生影响，此时只有采取合理的措施，做好防雷工作，才能够确保人们的用电安全性及稳定性。
但就高压输电线路防雷措施而言，其仍存在一定的不足，应对之良好的分析，并通过一系列的方法，实现对高压输电线路防雷方面的良好改进。
标签：高压输电线路;防雷措施;改进方法1雷击问题给高压输电线路的影响1.1雷击问题分析改进并优化现有防雷技术方法时，必须优先考虑高压输电线路受到的雷击现象的具体情况，确定防雷工作的侧重点。
现分析线路雷击事件的具体情况，高压线路在雷雨天气中比较容易受到雷击影响，雷电可直接在线路导线处发挥作用;电路导线被雷电绕过后，可能受到雷电反击影响;雷电影响了线路附近的道路之后，输电线路系统受到间接影响，会形成感应过电压。
无论出现哪一种雷击事件，雷电波都会使输电线路的导线上生成大量的新电荷，破坏电路的平衡性，雷击现象之后，线路还会形成绝缘子闪络现象，线路跳闸问题生成，绝缘子断线与击穿事故给输电线路造成的影响更严重。
1.2输电线路防雷工作影响因素改进防雷措施，需要确定防雷保护工作的正确展开方向，找出影响线路防雷效果的主要影响因素。
杆塔的绕击数与其高度呈现出正比的关系，杆塔的高度数值增加后，地面屏蔽效果随之减弱，绕击区范围扩大，雷击事件形成概率增大，因此可调整杆塔高度。
高压输电线路所处区域的地形与雷击事故出现概率之间也有关联，设置在山区中的输电线路的实际绕击率偏高，因此有更大概率出现雷击的现象。
电流从地面的一处位置流向另一处位置时形成电阻值被称为接地电阻，接地电阻也是影响线路防雷效果的重要因素之一。
另外線路绝缘水平与波阻抗以及绕击数存在关联，共同影响输电线路的安全性。
2可行的防雷保护措施在既有的高压输电线路防雷保护系统的基础上，工作人员还可以利用以下几种技术手段来增强防雷工作工作的开设力度，更全面地完成防雷保护相关的工作。
高压输电线路综合防雷措施的应用
高压输电线路综合防雷措施的应用高压输电线路是电力输送的重要组成部分，为确保电力输送的安全和稳定，高压输电线路的防雷工作显得尤为重要。
在现代社会，雷电对电力系统造成的影响是不可忽视的，因而高压输电线路综合防雷措施的应用显得至关重要。
本文将从高压输电线路防雷的必要性、常见的防雷措施及其应用效果等方面展开阐述。
一、高压输电线路防雷的必要性高压输电线路承担着将电能从发电站输送到用户的重要任务，是电力系统的重要组成部分。
由于自然界雷电活动的不可预测性和破坏性，使得高压输电线路成为雷电攻击的重要目标。
雷电对高压输电线路可能造成以下几方面的影响：1. 直接损坏设备：雷电直击导线、绝缘子、变压器等设备，可能导致设备的损坏，造成停电甚至事故。
2. 间接影响：雷电引起的电磁感应可能导致线路过电压，影响电力系统的正常运行。
3. 安全隐患：雷电对高压输电线路的影响可能造成对周围环境和人员的安全隐患。
由于上述原因，高压输电线路必须进行综合防雷工作，以保障电力系统的稳定运行和人员财产的安全。
1. 金属氧化物避雷器：金属氧化物避雷器是高压输电线路防雷的重要设备之一。
其原理是利用氧化锌等金属氧化物的非线性电阻特性，在电压大于一定值时形成导通通道，将雷电击中的能量引向大地，从而保护设备和线路免受雷击。
2. 接地网：接地网是将设备和线路上的电荷引入地下的装置，能够有效地把雷电击中的电荷引入地下，减少雷电对设备和线路的损害。
3. 防雷线：在高压输电线路上悬挂防雷线，以降低雷电击中导致的线路过电压，保护设备和线路的安全。
4. 避雷带：在高压输电线路周围设置避雷带，通过避雷带的导电性能将雷电击中的能量引入地下，减少雷电对周围环境和人员的影响。
5. 避雷接地装置：避雷接地装置是将高压输电线路上的导线通过接地装置引入地下，降低雷电对线路的影响。
综合防雷措施的应用可以显著地提高高压输电线路的防雷能力，保障电力系统的安全运行和人员财产的安全。
以下是综合防雷措施的应用效果：1. 提高设备和线路的抗雷能力：金属氧化物避雷器、接地网、防雷线等设备的使用可以有效地将雷电击中的能量引入地下，保护设备和线路免受雷击。
输电线路防雷措施
输电线路防雷措施咱先来说说输电线路为啥要防雷吧。
我记得有一次，我去乡下走亲戚，那地方电力设施不算太先进。
有一天傍晚，狂风大作，电闪雷鸣的，那雷打得跟放炮似的。
结果第二天就听说附近的输电线路被雷给击中出故障了，周边好多村子都停电，给大家的生活带来了老大的不便。
这让我深深感受到，做好输电线路的防雷工作那是相当重要啊！要做好输电线路的防雷，第一步得合理安装避雷线。
这避雷线就像是输电线路的“防护服”，能把大部分直击雷给引开，保护线路不受直击雷的伤害。
安装的时候，位置、角度啥的都得讲究。
比如说，在山区这种地形复杂的地方，避雷线就得安装得更密一些，这样才能更好地发挥作用。
接着就是降低杆塔的接地电阻。
这就好比给电流修一条顺畅的“回家路”，电阻小了，雷电流就能更快地导入大地，减少对线路的损害。
我还听说过一个事儿，有个地方的杆塔接地电阻一直不达标，每次打雷都提心吊胆的。
后来技术人员费了好大劲，重新改造接地装置，把电阻降下来了，打雷的时候再也不用担心线路出问题了。
然后呢，加强线路绝缘也是个重要措施。
就像给线路穿上一层厚厚的“绝缘铠甲”，让雷电不容易击穿。
特别是在雷电活动频繁的地区，使用高质量的绝缘子，增加绝缘子的片数，都能提高线路的绝缘水平。
还有一个办法就是安装避雷器。
避雷器就像是线路的“小保镖”，一旦有雷电过电压，它能迅速动作，把电压限制在安全范围内。
有个小区的输电线路，之前老是被雷打坏，后来装上了避雷器，情况就好多了。
再说说架设耦合地线吧。
这耦合地线能增强避雷线和导线之间的耦合作用，提高线路的耐雷水平。
在一些容易遭受雷击的地段，加上这耦合地线，效果那是杠杠的。
另外，咱们还得做好线路的巡视和维护工作。
就像人要定期体检一样，线路也得经常检查。
看看有没有绝缘子损坏啊，接地装置有没有松动啊等等。
有一回，我在路上看到电力工人顶着大太阳在检查输电线路，那认真劲儿，真让人佩服。
总之啊，输电线路的防雷可不是一件简单的事儿，得从多个方面入手，把各项措施都落实到位。
输电线路的防雷措施
输电线路的防雷措施输电线路防雷设计的目的是提高线路的防雷性能，降低线路的雷击跳闸率。
在确定线路防雷的方式时，应综合考虑系统的运行方式、线路电压等级和重要程度、线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、土壤电阻率等自然条件，并参考当地原有线路的运行阅历，经过技术经济比较，实行合理的爱护措施。
除架设避雷线措施之外，还应留意做好以下几项措施。
1.接地装置的处理(1)高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。
电压等级越高，降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。
对土壤电阻率较高地区，应选择更换接地网形式和置换土壤的方法，达到降阻。
在雷击多发区域，主网线路杆塔接地电阻应保证小于10Ω，山区也应小于15Ω。
在雷雨季节前，对雷击多发区域线路应按规程要求的方法，进行杆塔接地电阻测量。
(2)接地装置埋深，要求大干0.6 m，采纳增大截面的接地引下线，引下线(热镀锌)表面要进行防腐处理。
严格根据规程执行接地装置的开挖检查制度。
重点检查接地装置的埋深、接头和截面的测量，对不合格的准时进行处理。
(3)降低杆塔接地电阻，还需要确保架空地线、接地引下线、地网相互之间的良好连接。
2.减小外边相避雷线的爱护角或者采纳负角爱护在以往进行防雷设计时，只要求遵照规程规定满意杆塔避雷线爱护角的要求就行了，忽视了山坡对防雷爱护角的影响，则造成了杆塔防雷爱护角不能满意防雷设计的实际要求，增加了线路闪络次数，影响了电网平安运行。
针对山区运行线路简单受绕击的状况，建议采纳有效屏蔽角公式计算校验杆塔有效爱护角，以便设计时针对爱护角偏大状况实行相应措施削减雷电绕击概率。
3.加强绝缘和采纳不平衡绝缘方式在雷电活动剧烈地段、大跨越高杆塔及进线段，应增加绝缘子片数。
由于这些地方落雷机会较多，塔顶电位高，感应过电压大，受绕击的概率也较大，通过适当增加绝缘子片数，增大导线和避雷线间的距离，达到加强绝缘的目的。
规程规定:全超群过40m的有地线杆塔，每增高10m应增加一片绝缘子。
线路防雷四原则和具体措施
线路防雷四原则和具体措施
线路防雷的四原则如下：
1. 保护导线不受或少受雷直击。
2. 雷击塔顶或避雷线时不使或少使绝缘发生闪络。
3. 当绝缘发生冲击闪络时，尽量减小由冲击闪络转变为稳定电力电弧的概率，从而减少雷击跳闸率次数。
4. 即使跳闸也不中断电力的供应。
具体措施如下：
1. 合理选择输电线路路径，避开易遭受雷击的地段，如雷暴走廊、潮湿盆地、土壤电阻率突变地带等。
2. 降低杆塔接地电阻、提高耦合系数、减小分流系数、加强高压输电线路绝缘等，以提高高压输电线路的耐雷水平。
3. 根据地区的地貌、地形、地质以及土壤状况与接地电阻的合理水平，找出可能存在薄弱环节或缺陷，因地制宜地采取措施。
请注意，上述措施并不能保证线路完全不受雷击，雷电活动具有复杂性和随机性，因此应综合考虑各种因素，采取多种措施，以最大程度地减少雷击对线路的危害。
输电线路的防雷措施
3.5.2 降低杆塔接地电阻
土壤电阻率低的地区，可利用自然接地电阻；
高土壤电阻率地区，可利用多根放射形接地体 或连续伸长接地体，配合降阻剂使用
3.5.3 架设耦合地线
增加避雷线与导线间的耦合以降低绝缘子串上的电 压； 增加对雷电流的分流作用
3.5.4 采用不平衡绝缘方式
两回路的绝缘子串的片有差异;
3.5.8 加强绝缘
冲击电压作用下木材绝缘材料性能较好，用木横担 来提高耐雷水平和降低建弧率（我国受条件限制很少 采用)
高杆塔时增加绝缘子片数 改用大爬距悬式绝缘子
增大塔头空气间隙
返回
雷击时绝缘子片数少的先闪络,闪络后的导线相当于 地线,增加了另一回路的耦合作用，提高了另一回路 的耐雷水平，使之不发生闪络，以保证不中断供电
3.5.5 装设自动重合闸
雷击造成的闪络大多数能在线路跳闸后自行恢复绝缘 性能，重合闸成功率较高 110kV线路成功率75%-95% 35kV及以下线路成功率50%-80%
3.5 输电线路的防雷措施
输电线路的防雷措施主要做好以下“四道防线”： 防止输电线路导线遭受直击雷； 防止输电线路受雷击后绝缘发生闪络； 防止雷击闪络后建立稳定的工频电弧； 防止工频电弧后引起中断电力供应。 确定输电线路防雷方式时，还应全面考虑线路综 合因素，因地制宜地采取合理的保护措施。
3.5.1 架设避雷线
作用： 防止雷直击于导线；
对雷电流有分流作用，使塔顶电位下降；
对导线有耦合作用，降低雷击杆塔时绝缘子串上 电压； 对导线有屏蔽作用，可降低导线上感应电压
具体实施： 330kV及以上： 全线架设双避雷线，α在20度左右 500kV时α小于等于15度，甚至负保护角 220kV： 宜全线架设双避雷线，α在20左右 110kV： 一般全线架设避雷线，α取20到30度之间 35kV及以下： 一般不沿全线架设避雷线 原因：绝缘水平低，雷击时易反击； 一般中性点非有效接地，单相接地后果不 是很严重，可依靠消弧线圈和自动重合闸
探讨35kV输电线路防雷措施
探讨35kV输电线路防雷措施35kV输电线路是电力系统中较高电压的输电线路之一，需要特别注意防雷措施。
以下是对35kV输电线路防雷措施的探讨。
1. 地线防雷：地线是输电线路中的一部分，其主要作用是将感应到的雷电能量迅速引入大地，减少对其他设备的干扰。
对于35kV输电线路，地线的导体应采用符合规定标准的裸导线，以确保良好的接地效果。
还需注意地线的布设，尽量减少接地电阻，提高抗雷击能力。
2. 减少结构突出部分：为了减小35kV输电线路遭受雷击的风险，可尽量减少结构部件的突出部分，如减少绝缘子串数量，降低杆塔高度等。
这样可减少雷电击中的可能性，提高线路的抗雷击能力。
3. 良好的绝缘性能：35kV输电线路的绝缘设计需符合相关标准和规范要求，以确保绝缘性能良好。
绝缘子的选择应遵循正常工作电压和附加电压等要求，防止中间相间隙电晕放电和绝缘子表面电晕放电产生，从而提高绝缘系数和耐电气击穿性能。
4. 防雷接地装置：35kV输电线路应配备有效的防雷接地装置。
这些装置包括避雷针、防雷带、防雷网等，通过引雷和集流放电的作用，将雷电能量迅速引入大地，保护线路设备。
5. 防雷检测：定期进行防雷设备的检测和维护工作，对电力线路的防雷设备进行定期的巡检和测试，发现问题及时处理，确保防雷设备的有效性。
6. 防雷杆塔绝缘和绝缘子串绝缘：对于35kV输电线路的钢管杆塔，应对其表面进行绝缘处理，以防止雷击短路。
绝缘子串在安装时应满足规范要求，确保良好的绝缘性能。
35kV输电线路的防雷措施需要从多个方面综合考虑，包括地线防雷、减少突出部分、良好的绝缘性能、防雷接地装置、防雷检测以及杆塔绝缘和绝缘子串绝缘等。
通过合理的设计和配备有效的防雷设备，能够有效提高35kV输电线路的抗雷击能力，确保电力系统的稳定运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
输电线路防雷措施的技术研究及应用摘要：在我国运行的高压线路总跳闸次数中，由雷击引起的跳闸占50%~60%，而且气候变暖已是毫无争议的事实，我国北方地区在今后50年将越来越多雨。
因此，在大气候逐步改变后，35kv架空线路雷击跳闸率增加也成为必然。
所以对我国北方地区35kv输电网架空线路重新设计防雷方案，采取防雷措施已迫在眉睫。
关键词：防雷措施；输电线路；
为了获取最大的经济效益，保证电网安全可靠，所以输电网络安全规划的主要任务是，在可行技术的条件下，为满足负荷发展的需求，制定可行的电网发展方案。
架空输电线路由于长度大,分布面积广,布线复杂,以及其架空高度高,因此其遭受雷击事故的几率非常高,由此产生的电力系统事故也多。
特别是地处山地多雷区的架空输电线路,雷害所引起的事故经济损失是不可估计的。
架空输电线路防雷能力的高低在很大程度上决定架空输电线路的运行指
标的高低。
1、输电线路中雷害的形式
为防止雷击电气设备而发生事故，通过对雷击区的确定，进而对线路采取针对性的防护措施，容易遭受雷击的杆塔，主要是处于两种不同土壤电阻率的土壤接合部的杆塔和傍山又临水域地段的
杆塔，以及山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔。
使其免受雷击，或击而不闪，闪而不弧，从而保证了电气设备的安全和稳定的供电。
雷击造成的事故称为雷害事故，雷击引起线路闪络,一般有绕击和
反击两种形式。
2、输电线路防雷现状与措施
由于输电线路的分布错综复杂，鉴于目前的技术水平，对输电线路还不可能做到绝对的防雷。
此外，雷击线路时，自线路入侵的雷电波也是威胁变电站的主要因素。
综合考虑技术和经济措施，提高线路的防雷可以提高电网运行可靠性。
输电线路防雷性能的优劣主要用两个指标来衡量:(1)雷击跳闸率，每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数。
(2)耐雷水平，即雷击线路绝缘不发生闪烙的最大电流幅值。
要提高防雷水平，必须做四道防线:一是使输电线路不直击受雷;二是线路受雷后绝缘不发生闪络;三是闪络后不建立稳定的工频电弧;四是建立电弧后不中断电力供应。
3、35kv架空输电线路防雷方案研究
3.1 建立模型
由于雷击到输电线路引起的过电压使得绝缘闪络在电力系统事故占很大比例，因此研究线路杆塔遭受雷击时的特性对提高输电线路运行可靠性具有很高的理论意义和实用价值。
我们在比较容易遭受雷直击的超高压杆塔的雷电特性分析方而利用模拟试验、现场实测、计算机仿真等手段展开了许多工作，积累了大量的重要数据，为提高线路耐雷水平提供了重要的依据和参考。
以输电线路采用3根不换位的lgj-70导线，档距取230 m，多导线线路的电气参数采用已有的线路参数进行计算，杆塔采用分布
参数进行处理，线路采用3片x-4.5瓷绝缘子，采用紧凑输电线路典型塔型，雷电流波形采用波头为的斜角平顶波。
通过改变接地电阻以及雷电流的幅值计算杆塔的耐雷水平。
3.2 未加装避雷设备遭受雷击计算
当雷直击于导线时，导线的雷击点电位可按式(1)计算：
(1)
式中：为雷电流幅值;为线路波阻抗。
线路耐雷水平为:
(2)
35 kv线路电气参数如下:电感1.34 mh/km，电容8.59 nf/km，波阻抗395.1 ，波速m/s。
绝缘子的耐受电压一般为250~280 kv，计算中取下限250 kv，代入式(2)，可得35 kv线路在没有采取避雷措施，发生雷电直击导线故障时的线路耐雷水平为2.53ka。
3.3 加装避雷设备后遭受雷击计算
雷电冲击电压主要决定于绝缘子串长，绝缘子串片数的增加能提高绝缘子串的u50%，降低跳闸率。
但为满足空气间隙要求也要相应增大杆塔、横担等尺寸，同时也增加了绝缘费用。
也可以采用在导线下方加挂耦合地线的方法，增加避雷线与导线间的耦合作用，增大耦合系数k。
加挂耦合线，虽不能减少绕击率，但能在雷击杆塔时起分流作用和耦合作用，降低绝缘子串上的电压，提高线路的耐雷水平。
各处的电位、电流可以运用麦克斯韦静电方程式列出：
（3）
其中，自波阻抗和互波阻抗可由下式求得：
，（4）
式中--线k的平均高度；--线k的半径；
--线k和线n间的距离；--线n和线k的镜像k’间距离。
当避雷线和耦合地线受雷击时所带的电位，导线对地绝缘i4=0，两避雷线和耦合地线对导线的几何耦合系数k可以根据矩阵克莱姆法则推导为：
（5）
另外，雷击杆顶时，由于避雷线和耦合地线的存在，使雷电流沿避雷线和耦合地线流向两侧杆塔入地，求得有耦合线时等值电路。
由此可看出，总电流i分别被避雷线和耦合地线分去了一部分，流经杆塔的雷电流杆塔分流系数，可得
（6）
其中：、可由经△→y电路变换后求出。
可见有了耦合地线和绝缘子串，在雷击杆塔时增强了分流效果，能提高线路的耐雷水平。
4、总结与展望
通过以上理论研究，与建立模型计算，可以得出降低接地电阻、架设耦合地线、安装塔顶防雷引下线等措施，可以在线路的多雷区段、特殊高塔等耐雷水平要求较高的地方采用，能有效地改善同杆架设多回路送电线路的耐雷水平，降低线路的雷电跳闸率，提高线
路的防雷性能。
目前，各种输电线路耐雷性能计算方法对于同一条线路的分析计算结果差别较大，目前的许多模型都是建立在一定的假设和模拟实验上，与实际情况有一定的区别，因此今后应该继续着眼于雷击输电线路过程机理的研究，以提出更加合理的计算输电线路耐雷水平的方法，从而增强线路运行的可靠性。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。