浅析架空输电线路雷击跳闸分析及防雷摘要：架空输电线路是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架空输电线路遭遇雷击，从而影响线路的供电可靠性。文章结合本人从事输电线路工程多年的工作经验介绍了几种架空输电线 路房雷的措施及方法。 关键词：雷击跳闸；防雷；避雷器；接地电阻；保护角 abstract: the overhead transmission lines is an important part of the power system. because it is exposed to the nature, so vulnerable to outside influences and damage, one of the main aspects overhead transmission lines is encountered by lightning, thus influence lines of power supply reliability. based on the transmission line i have engaged in engineering working experience for many years introduces several overhead transmission lines room the measures and methods of thunder. keywords: lightning trip; lightning protection; lightning arrester; grounding resistance; protect horn 中图分类号：tu895 文献标识码：a 文章编号： 1引言 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
同力电厂线路雷击跳闸原因分析及防止措施 摘要：针对鹤壁同力发电厂两台机组送出线路连续出现因雷击导致机组跳闸的现象，详细介绍了故障现象，保护动作情况及绝缘损坏情况，以及运行人员处理情况，配合试验院有关专家进行了故障原因的综合分析。得出由于地形特征和线路防雷设计的不完善是导致线路连续雷击跳闸的的根本原因。最后提出加装新型线路防雷措施，改进保护跳闸逻辑，有效地防止了因线路雷击导致的机组跳闸事故。 关键词：线路雷击；原因分析；防止措施 1 前言 2006年6月30日，同力电厂#1、#2机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变的I、II段母线，内桥开关断开，厂用电自带，机组运行正常。19时20分41秒，#1、#2机组运行中突然Ⅰ同桃1、Ⅱ同桃1开关跳闸，机组负荷均为175MW。当时天气为大雨并伴有雷电。当晚两机先后分别启动并网。 2006年9月21日，#2机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变，#2机组带负荷150MW，厂用电本机自带，机组运行正常。0时18分18秒，Ⅱ同桃1开关跳闸。当时为雷雨天气，鹤壁雷电不断。 2 系统概述 同力电厂采用单元制供电方式，#1、2机组分别通过两条供电线路至桃源变电站与220KV系统并列。两条供电线路可以通过短引线采用内桥形接线联络，机组既可以单独通过各自的线路与系统并列运行，也可以通过内桥开关公用一条供电线路与系统并列运行。 系统采用大电流接地系统，#1、#2主变中性点设有接地刀闸，高备变采用中性点固定接地方式。 #02启备变引自一期220kv系统，可根据需要方便的在220KV东（西）母间切换。 3 事件经过 3.1同力6月30日两台机组因线路雷击相继跳闸 2006年6月30日，#1、#2机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变的Ⅱ、Ⅰ段母线，内桥开关断开，厂用电自带，机组运行正常。19时20分41秒，#1、#2机组运行中突然Ⅰ同桃1、Ⅱ同桃1开关跳闸，机组负荷均为175MW。当时天气为大雨并伴有雷电。当晚两机后分别启动并网。 经查：（1）Ⅰ同桃1“光纤差动保护”和“高频距离零序保护”动作，Ⅱ同桃1“高频零序保护”动作；（2）鹤壁电业局检查I同桃线路，发现在52号杆塔处A相绝缘子上下均压环上有雷击痕迹，并分别有被电弧烧成的直径约1公分的两个洞。 3.2同力9月21日#2机组因线路雷击跳闸事件 2006年9月21日，机组通过发变线单元接线方式接入系统桃园变，#2机组带负荷150MW，厂用电由本机带，机组运行正常。0时18分18秒，Ⅱ同桃1开关跳闸。当时为雷雨天气，鹤壁雷电不断。 经查：（1）Ⅱ同桃1“高频距离零序保护”和“光纤差动保护”动作。检查保护录波和线路故障录波器，确认是线路A相接地，故障测距：18.25km，桃园变测距：3.9km。（2）事故后鹤壁电业局检查Ⅱ同桃线路，发现在60号杆塔处与I同桃线路52号杆塔处相同的情形，只是Ⅱ同桃线路A相绝缘子不仅有雷击痕迹而
配网输电线路雷击跳闸故障及对策分析 发表时间：2017-03-28T10:39:24.143Z 来源：《基层建设》2016年36期作者：郑晓铭[导读] 文章主要对配网输电线路雷击灾害及防雷接地措施进行分析，避免更多事故发生。 广东电网梅州大埔供电局广东省梅州市 514299 摘要：雷电现象在我们生活中非常常见，通常情况下雷电具有很高的电压，如果雷电击中输电线路将会出现非常严重的安全隐患。为了最大程度地减少安全隐患出现，电力部门需要采用正确的防雷技术，以减少输电线路出现雷击跳闸的现象，减少雷电现象对输电线路的破坏。文章主要对配网输电线路雷击灾害及防雷接地措施进行分析，避免更多事故发生。 关键词：输电线路；雷击；防雷引言 在社会经济快速发展过程中，人们对电能的需求越来越多，这就给电路行业发展提出了严峻的挑战，为了满足人们的用电需求，电力部门架构了更多的输电线路。但是，因为雷击而引起的输电线路运行故障问题越来越多，每年都有因为雷击而引发的停电事故，影响了输电线路设备的安全运行，造成了严重的经济损失。所以，我国的电力行业要加紧输电线路防雷技术的研究，提高电网系统的安全水平。 1配网输电线路雷击跳闸故障分析雷电主要产生于积雨云中，积雨云某些云团带正电荷，某些云团带负电荷，这些正负电荷会对大地产生静电感应，这样地表物体便会产生异性电荷。当这些电荷积聚到一定程度时，云团与云团间电场强度以及云团与大地间电场强度便可把空气击穿，开始放电，产生闪电与巨响，同时形成很大的雷电流，这就是我们通常所说的雷电。 在现阶段，我国的输电线路往往都是建设在比较空旷的地方，而这部分地方恰恰是雷击发生概率比较大的地方。在雷击发生的时候，可以在短时期内给输电线路造成非常大的破坏，在高压线路遭受雷击之后，系统就会做出跳闸和切断线路额反应，整个系统也会因高压形成损害。在雷击发生的地点，如果其周围的绝缘措施和抗高压能力低，就会出现连锁破坏，而造成更大的财产损失，如果周围有居民区还会起人们的生命财产安全造成威胁。众所周知，雷击对高压线路的损害是非常大的，在雷击发生之后，所要进行的维修工作也需要投入大量的人力和财力才能够很好的对其进行修缮。雷击会造成电力的传输失败，人们生活质量也会受到影响，结合上述所讲，输电线路的防雷接地技术就是非常有必要的。应用防雷接地技术，能够有效的降低甚至避免雷击的负面影响，我国的用电质量和效率也会得到很大程度上的提升。 2配网输电线路防雷措施分析 2.1选择合理的路径 不同区域的地理环境和条件存在一定的差异，导致遭受雷电袭击的几率也不同，容易遭受雷电袭击的往往是输电线路的铺设路径存在问题的地方，为此，在选择输电线路的路径时需要尽量避开容易发生雷电袭击的地点，具体要求如下：尽量不要选择环山、水塘、树木等；尽量不要选择土地电阻率会随时发生变化或已经发生变化的地方；尽量避开山谷和峡谷等区域；尽量避开地下水位高和地下有导体矿物质的区域；不要选择阳面的山坡或者土壤条件较好的山地区域。 2.2架空避雷线 为了有效避免其被雷击，应采用架设避雷线的方式来有效规避雷击，在应用这一措施过程中，相关人员应该在线杆的顶部架设避雷线，当此线架设完成之后，线杆之下的输电线路就会受到避雷线的庇护，这样当雷击出现的时候，雷电就会落在避雷线上，然后顺着此线的引导流入到设置好的接地装置中，之后通过装置导入到大地中。所以说，为了确保输电线路能够规避雷击，就应根据实际情况来设置避雷线，在设置过程中，应该对线路的数量进行考虑，通常情况下设置一根避雷线即可，但若是情况特殊，也可以酌情考虑。 2.3安装避雷器 避雷器的使用弥补了避雷线的不足之处，在输电线路上安装避雷器需要设置一个固定的雷电流值，当雷电流值超过固定值时，避雷器就会启动，避雷器和避雷线两者之间进行良好的配合达到分流的目的，将电流导向地面，从而保证输电线路的电压不会出现问题。在避雷器安装时需要选择最佳的铁塔线路，对现有的资源进行合理利用。 2.4安装自动重合闸装置 为了进一步的提高输电线路的防雷能力，不仅应该安装相应的保护装置，还应该安装自动重合闸，而之所以要安装重合闸，是因为很多线路故障的出现都是瞬时性的，尤其是在线路遭受雷击的时候，绝缘子就会出现闪络现象，进而导致跳闸现象出现。所以说，安装自动重合闸是非常有必要的，此闸的存在可以有效地缓解跳闸现象的出现，进而将雷击的不利影响降至最低，确保输电线路的正常运行。据有关部门统计，国内110kV线路及以上高压线路有75%至95%的线路可成功重合闸，电压等级为35kV与小于35kV的输电线路有50%至80%的线路可成功重合闸。因此，可通过对架空输电线路装设自动重合闸装置，来降低输电线路雷击事故率。 2.5提高绝缘水平 绝缘子是输电线路中的重要元件，能够对母线起到固定、支持的作用，让带电导体与大地之间隔绝足够的安全距离。一般来说，绝缘子需要具有很高的电气绝缘强度和很强的耐潮湿性能。但是，由于长期处于交变电场的环境当中，绝缘子的绝缘性能会发生下降，甚至功能完全丧失。如果电网系统的工作人员没有及时对这些性能下降或者功能丧失的绝缘子进行更换，就容易在雷雨天气发生闪络事故。所以，为了维护电网系统的运行安全，必须提高输电线路的绝缘水平，定期对输电线路的绝缘子进行测试与检修。根据我国的相关规定，测试与检修的周期一般为两年，对于零值、低值、有可能发生闪络效应的绝缘子，要及时进行更换维修；对于一些绝缘水平比较低的输电线路，需要增加绝缘子的数量，加长绝缘子的结构长度来进行防雷。 2.6降低接地电阻 使用避雷线和避雷器的防雷效果并不是最好的，为了使输电线路的防雷效果提高，需要对接地的电阻进行调整，让接地电阻的值减小，下面对减小接地电阻的方法进行介绍。一是，使用爆破技术。此种技术是一种新型的技术，主要原理是改变一定区域内土壤的性质，通过爆破的方法将一定区域的地面炸开，将电阻率比较小的物体压入地下，从而改变土壤的导电性能。二是，使用适量的降阻剂。将降阻剂放置在铁塔的附近，让被包裹的电解质、水分等快速地进入土壤，从而达到降低土壤电阻的目标。 2.7中性点接地
根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算 发表时间：2019-01-23T11:57:01.113Z 来源：《河南电力》2018年16期作者：黄正洋[导读] 本文先分析了对10kV配电线路雷击跳闸率计算的重要性 黄正洋 （江苏科能电力工程咨询有限公司 210000）摘要：本文先分析了对10kV配电线路雷击跳闸率计算的重要性，然后分析了10kV无避雷线线路电气几何模型原理以及根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算。 关键词：电气几何模型；10kV配电线路；雷击跳闸率；计算1对10kV配电线路雷击跳闸率计算的重要性首先我们要知道10kV配电线路是电力系统发、变、输、配、用五大子系统中可以说是配电系统的一个非常重要的组成部分。所以说它主要是承担着向负荷分配电能的重任，那么这样一来的话其安全稳定运行就显得至关重要，可是实际上由于配电线路的绝缘水平低的影响，那么再加上网架结构复杂，就会使其不具备防护直击雷的最基本的能力。除此之外雷电在导线上产生的感应雷过电压实际上我们也知道能够达到500kV以上，这个数字肯定是大大超过了10kV配电线路的基本的绝缘水平。据不完全统计，实际上在电压等级的电网中，发生的雷击跳闸率居高不下不仅如此它还经常有柱上开关、刀闸、避雷器还有变压器、套管等设备在雷电活动时损坏的问题的频繁出现。 当前我们知道的10kV配电线路主要防雷措施就包括安装避雷器、架设避雷线或者说是耦合地线、安装绝缘子还有过电压保护器及架空绝缘导线等措施也可以同时进行。所以说尽管10kV配电网大量使用避雷器可是也难免会出现问题，这主要表现在运行中因避雷器质量、老化等问题而使一些避雷器在雷电活动的时候就很有可能会发生击穿故障，不仅如此击穿后须停电才能处理好发生的问题，那么这在一定程度上也可以说是降低了供电可靠性。在现有线路架设避雷线、或者耦合地线以及架空绝缘导线工程最大的特点也就是量大而且成本高，所以说这些因素就一定是会在很大程度上制约了该项防雷措施的整体的推广。那么假如说是盲目加强线路绝缘的情况下，就会导致雷电波沿线传播从而就会使线路终端避雷器遭受雷电冲击的频次大大的增强，进而就肯定会增大线路终端避雷器损坏的风险。 所以说对10kV配电线路制定的各项防雷措施实际上并未达到良好的防雷效果，不仅如此而且防雷设备的运行维护不当也在很大程度上严重危害了电网的稳定运行。那么就需要建立一套更好的10kV配电线路防雷性能评估体系，不仅如此还一定要以制定科学、合理的防雷策略或者说是形成各项防雷措施的最佳的优化配置为主要目标，然后要保证良好的运行维护方案是降低配网雷害各种故障的一个非常重要的手段。下文将讨论根据输电线路电气几何模型思想从而就可以建立10kV配电线路电气几何模型，那么这样做的结果就是可以实现对其耐雷性能以及防雷策略的有效评估，更重要的就是可以为10kV配电线路防雷策略的制定提供非常重要的依据。 2 10kV无避雷线线路电气几何模型原理分析 这里我们所说的电气几何模型实际上就是将雷电的放电特性跟线路结构尺寸进行紧密联系从而建立的一种判断雷击点的这样一种几何分析计算模型。而且不仅如此它也主要用于无避雷线的配电线路屏蔽保护计算时的几何作图分析法之中。那么实际上对于三角形排列的单回线路而言，可以这样说线路横担长度与双回杆塔是类似的。所以说假如说我们采用三角形排列导线电气几何模型原理的话，上相导线暴露弧就一定会与边相导线暴露弧交于一点，可是从另一个方面来看我们还可以根据暴露弧投影法原理，而去假设杆塔横档长度是相同的这样一来的话，那么上相导线就一定会暴露弧投影从而就会被两边相导线的暴露弧投影所覆盖，然后我们还要注意雷电直击导线的总暴露弧投影长度实际上是与双回杆塔相同的。所以我们就可用双回塔作为分析10kV配电线路电气几何模型原理的典型模型。换句话说也就是对于10kV配电线路而言，实际上击于大地的雷电流在导线上产生的感应雷过电压它是非常可能会造成线路跳闸的问题的。那么在这种情况下我们对于10kV配电线路就必需得考虑雷击大地时，这种情况下能够在导线上产生的感应雷过电压的影响到底是什么。 实际上我们可以对电气几何模型做了一定程度上的改进。首先基于电气几何模型的雷击距理论我们需要考虑的因素可以说是较多的。而相比之下对于水平导体而言，我们知道不同学者得出的雷击距公式也肯定是不同的，可是实际上大部分学者的雷击距公式有一个共同点就是雷电流的一元方程，所以这样来看的话我们就会发现他们未考虑线路高度的差异对击距的影响。这个时候就应该保证计入导体高度的击距公式一定要适用于导体高度在一定的范围不仅如此还要保证雷电流幅值在一定范围内，只有这样才可以保证雷击距公式具有更好的普适性。其次雷电先导发展到架空导线侧边的时候会发生变化，它就会受到地面形状的影响，进而就很有可能会导线和地面被雷击。这个时候我们会发现实际上雷电先导对地击距同对导线击距的比值或者说是击距系数其实是小于1的。另外就是雷击于大地在导线会产生的感应过电压的大小的情况下，也就会在一定程度上导致感应过电压的大小一定是与雷击点到导线的水平距离的大小、或者说是导线高度以及雷电流大小有着非常密切的关系。就比如说我国规程就规定了雷击大地时在导线上产生的感应过电压的大小，通过分析10kV无避雷线线路电气几何模型原理我们就可以顺利地进行根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算分析。 3根据电气几何模型对10kV配电线路雷击跳闸率的计算分析 3.1线路直击雷跳闸率计算 一直以来我国线路防雷计算中判断绝缘是否闪络的情况下，实际上一直是用比较绝缘子串两端出现的过电压以及绝缘子串或者说是空气间隙放电电压方法作为一个非常重要的判据，这里的过电压超过绝缘的放电电压也就说我们说的判为闪络。具体计算过程就是取10kV配电线路波阻抗，然后就可以根据彼得逊法则从而得出线路直击雷耐雷水平。 3.2感应雷跳闸率的计算 我们知道当雷云对线路附近的地面进行放电时，那么就一定会使得先导通道中的负电荷被迅速中和，不仅如此先导通道所产生的电场也会迅速降低，这样一来就一定会使导线上的束缚电荷得到释放，而且还会使沿导线两侧运动形成感应雷过电压。那么假如说是雷电通道中的雷电流在通道周围空间建立了强大的电磁场的情况下，这个时候电磁场的变化也就肯定会使导线感应出很高的电压，然后就会出现静电感应电压和电磁感应电压两者相互叠加的情况进而就很有可能会使导线上产生过电压。 4结语
加强输电线路运维管理降低线路跳闸率技术及管理措施 发表时间：2018-03-09T11:35:07.513Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：邹龙王东旭崔超奇王幸伟訾红亮 [导读] 摘要：随着我国电网输送电路逐步深入城乡各地，其规模也日益扩大，这也对电网输送电路运行的安全性、可靠性提出了更高要求。 （国网阜阳供电公司安徽省 236000） 摘要：随着我国电网输送电路逐步深入城乡各地，其规模也日益扩大，这也对电网输送电路运行的安全性、可靠性提出了更高要求。输电线路事故跳闸时影响电网功率输送的最大威胁之一，也极大的提高了电网的维护成本和维护人员的工作量。因此，对常见的跳闸原因进行认真总结、分析，探讨出如何采取适当措施来降低输电线路的跳闸率，从而提高电网运行的安全性和可靠性。 关键词：输电线路；运维管理；线路跳闸；技术及管理 我国的改革开放进程不断的加快，经济不断的发展，我国对于电量的需求量与日益俱增，使得我国的电力工作变得越来越严重，给我国的电力部门带来了巨大的困难。在电力系统中线路是其中十分重要的组成部分。电路的稳定性能不仅能够保证电网的稳定，还能够保证电网的安全性能。大大的降低线路出现问题的次数。 一、防外破 组织各单位加强通道巡视，及时发现通道内施工隐患，动态更新隐患台账，根据隐患性质，采取缩短巡视周期、现场蹲守、视频监控等相关措施，保证线下施工点及时发现，发现的施工点盯防到位，不发生外破跳闸事件。 组织各单位加强通道属地化工作，落实通道巡护的属地责任，发挥乡镇供电所、农村电工、群众护线员作用，及时发现和制止通道内施工隐患。近期，督促各单位将通道属地化的管理制度、考核措施、维护责任分解方案等上报省公司备案。 针对春季植树活动多发特点，组织各单位全面梳理通道状况及周边环境，对植树活动多发的道路两侧、城市开发区、产业聚集区等区段，加大巡视的力度和频度，力争对线下植树活动早发现、早制止，防范吊车植树可能引发的跳闸事件。 针对市区、城郊等属地联防盲区，督促各单位加大资金投入，雇请人员协助进行巡护和盯守，防范外破事件发生。 针对线下施工、违建事件多发情况，督促各单位建立业扩报装电力设施保护联动机制，对线下违章施工、违章建房不予供电。 组织各单位开展春季防外破宣传专题活动，完善吊车、水泥泵车驾驶员数据库，通过集中培训、短信等形式，加强驾驶员安全教育，从源头防范车辆碰线事件发生。 针对春季树木生长快的特点，组织各单位加强和地方政府合作，开展线下树木清障活动，防范树竹放电事件发生。 针对清明前后的山火风险，组织各单位梳理输电线路通道情况，对山火易发区段加强巡视，清明节期间加强值班人员力量，发现山火及时联系地方政府处置。 适时组织召开防外破经验交流会，相互取长补短，促进防外破工作整体提升。 加大输电线路跳闸考核力度，除了业绩考核、同业对标相关指标从严考核外，坚持“说清楚”和定期通报制度，督促各单位加强管理，努力降低外破跳闸次数。 二、防鸟害方面 组织电科院和相关单位，认真分析近几年河南鸟害事件，深入分析引发鸟害的鸟种、活动规律、活动地域、迁徙特点等相关因素，指导全省防鸟害工作有针对性的开展。 2016年已立项的鸟害治理项目的组织实施，扩大防鸟害措施的覆盖范围。对已安装的防鸟装置加强检查和维护，及时更换失效的防鸟装置。 加强各种防鸟措施的有效性分析，及时拆除导线正上方的鸟巢。深入总结运行经验，针对运行中暴露出的新情况和新问题，对鸟害频发区段，及时采取安装防鸟罩、防鸟挡板、加密防鸟刺、栖鸟架等综合防鸟措施。 三、防雷害方面 输电线路对雷击的耐受程度随着电杆塔接地电阻的阻值增大而降低。因此要提高输电线路在承受雷击时的耐受能力，就应当根据南方电网公司对山区接地电阻的要求要求，将山区电杆塔的接地电阻将为15Ω以下。其具体做法是，延长接地线的长度或者增加数量，再配合降阻剂的使用降低接地电阻。对于对山区电杆的施工也应严格控制，对不达标的电杆应及时改造，从而降低接地电阻不达标导致的雷击跳闸率高。 （2）减小避雷线保护角并在老的电杆塔上加装防绕击避雷线。 （3）提高杆塔外绝缘水平。根据相关的统计数据表明，正常情况下的500kV输电线路因为雷击导致的跳闸率在悬垂串的绝缘子由每相25片增加的每相28片时，从0.325次/（100km?a）下降为0.076次/（100km?a）。很清晰的可以看出，杆塔的外绝缘水平与雷击跳闸率的高低有着非常密切的正相关关系。 四、防风害方面 组织学习送变电公司完成500千伏阳东线等5条线路新型防风偏技术改造，提升输电线路防风偏能力。 在大风天气过后，及时组织各单位开展特巡，及时发现和清除线路上兜挂的异物，防范异物短路事件发生。 五、防污闪方面 组织学习参观送变电等单位对500千伏仓卫ⅠⅡ线等144条线路进行防污闪治理，330千伏及以上全线复合化率达到100%，220千伏全线复合化率提升到92.36%，降低污闪跳闸率。 贯彻落实国网运检部要求，做好污秽监测点盐密灰密测试工作，根据测试结果修正污区分布图，并组织开展绝缘配置校核工作，针对不满足绝缘配置的制定治理计划。 六、防冰害方面 在冬季到来之前，对处于二级、三级舞动区的220kV线等4条线路进行防舞动治理，220千伏及以上三级舞动区域治理率达到95%。组织电科院，做好电力气象和线路覆冰舞动预测预报工作，做好应急处置准备。 覆冰舞动过后，组织各单位开展线路特殊巡视，对覆冰舞动重点区段的导地线线夹、绝缘子锁紧销及相关金具等进行检查和消缺。
输电线路雷击跳闸事故分析与防治探讨 发表时间：2017-08-08T16:52:14.253Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：王慧莉[导读] 摘要：随着社会的发展，人们生产生活对电力的需求不断提升，输电线路规模跟着逐年扩大，而输电线路又是最易受雷击的地面基础供电设施之一 （绵阳启明星集团有限公司） 摘要：随着社会的发展，人们生产生活对电力的需求不断提升，输电线路规模跟着逐年扩大，而输电线路又是最易受雷击的地面基础供电设施之一，近年来雷电、台风等气候现象频发，，虽电网防雷技术有所上升，但雷击仍是导致跳闸事件发生的首要原因，威胁着整个电网安全，同时影响人们正常用电，因此积极分析输电线路雷击跳闸事故分布、原因是很有必要的，为防治措施的提出提供重要依据，时电网安全得到良好保障。 关键词：输电线路；雷击跳闸；防治措施 近年来我国气候环境有了较大变化，雷电、台风等气象活动更加频繁，它们是正常自然现象，对电网安全威胁不可避免，因此输电线路薄弱处极易发生跳闸事故，造成范围大小不等的片区停电，对人们正常生活及社会经济生产都带来了较大影响，为降低及预防输电线路雷击跳闸事故的发生，首先应对故障原因展开分析，为措施的提出和实施做好铺垫。 1 输电线路雷击跳闸事故特点分析 对近几年来雷击跳闸事件分析发现有以下几方面特点：（1）电压等级，统计发现输电线路雷击事件发生率由高到低位居前3位的电压等级为220kV、500kV和33kV。（2）地形地貌，输电线路遭雷击比例有多到少分别为山地、丘陵和平原。（3）输电线路遭雷击位置，最多被雷击处为边导线，其次为中相导线，再次是三相导线。（4）线路地线对边导线保护角大小因素，保护角超出15°遭雷击较多。分析上述特点可知220kV级电压、山地或丘陵的边导线，以及线路地线和它保护角超出15°的线路是防雷击的重要对象。 2 输电线路雷击跳闸事故原因分析 从上述输电线路雷击跳闸事故特点可以看出发生雷击的重要因素有地形。除此之外还包含接地电阻、绕击和反击影响两个关键方面。（1）接地电阻-接地电阻直接代表着输电线路的电阻的传导能力，它是将雷电传导至大地的最基本手段。需要注意的是其电阻还和时间长短存在密切相关性，早期在进行降阻处理时，基本都符合基本要求，随着时间的推延，使用时间长降阻效果会跟着越来越弱，这会使接地电阻呈逐年上升趋势。（2）绕击和反击影响-线路落雷形式来看，绕击稍多于反击。 3 输电线路雷击跳闸事故防治措施 3.1选择适合的地形架设输电线路 山区、丘陵是输电线路雷击跳闸事故多发地，因此可知地形是雷击发生的重要因素，由此可知选择适宜架设点是预防雷击的首要环节。电网设计人员在输电线安置前，应先清楚考察地势，设计出尽量避免不利地形的优化方案，比如河谷、山区风口处、峡谷顺风口等，这些都是雷电暴走途径；地面以下存在导电体矿物质；电阻率发生异常的土壤地带；周边为丘陵的潮湿盆地位置；断层处；岩石、土壤交界处等等，选好地形架设能有效降低雷击跳闸事件的发生率。 3.2降低接地电阻 首先应择取自然电阻率低的位置设架。当接地电阻难以满足需求时，其一，对水平接地体进行扩延，如接地体多根放射状分布、延伸接地体长度、设接地网等等；其二，使用竖井接地极、深埋接地极等垂直接地体；其三，做降阻剂填充处理，降阻剂应具备合理、经济、性能稳定、无腐蚀性等特点；其四，对于周边土壤有电阻率异常或降低的现象，可采用换土法来替换附近土体；同他多回线路可使用不平衡绝缘方法来降低雷电对输电线路的损害范围；此外还有爆破接地、水体接地等应用较少的降低接地电阻法。 3.3进一步提升输电线路绝缘水平 对山区、丘陵等雷击多发地域，以及雷击遭受频率较高或是预估高发位置，可使用增加绝缘子片数量的方式，来提升线路抗雷击能力。输电线路装置都具备有避雷线，而当杆塔全部高度超出40m后，每增加10m就应跟着增加1片绝缘子（146mm绝缘子）。另外常用来提升耐雷水平的方法还有增加塔头空气间距、另外改用大爬距绝缘子等。 3.4尽量减小避雷线架设保护角 通过输电线路雷击跳闸事故特点分析发现，边导线保护角也是造成雷击的重要危险因素。通常情况下制药输电线电压等级不低于110kV都需全线架设避雷线，并注意其装设方式同雷击可能性大小的密切关系。（1）单回输电线路，330kV电压等级线路及其以下级电压线路保护角最好不超过15°；500kV-750kV电压等级输电线路架设的避雷线保护角还要更小，最好不超出10°。（2）同塔双回及多回线路，110kV输电线路避雷线应不超出10°；而220kV及其以上电压等级书店线路避雷线保护角则不宜超出0°。 除上述常用防治雷击措施外，还可加强线路避雷器，如根据雷击特点安装符合外套的氧化锌避雷器，反击雷多的杆塔应三相全装备，邻杆塔也在内；绕击雷多的杆塔，在绕击一侧或两侧进行安装，来节约经济成本。另外，自动重合闸、安装招弧角、实施可控避雷针技术、应用消弧线圈接地式等也是耐雷、降低输电线路跳闸事故发生的有效措施。 结论 综上所述，电力是人们生产生活不可缺少的重要来源，近年来雷电、台风等自然气象的频出，为保证持续供电，降低输电线路雷击跳闸事故发生率是其重要举措，怎样做到防雷，首先应对以往雷击事故多发位置、地域等特点展开分析，掌握输电线路雷击高危因素，总结发现寻求防雷法应将输电线路运行方式、路线途经地域雷电强度、地貌特点、土壤电阻率等情况做全面考虑，不同条件下的输电线路采取相应科学的防雷措施，因地制宜才能取得更优的避雷效果，减少电力系统经济成本，降低输电线路雷击跳闸率，保障电网正常供电。 参考文献： [1]彭向阳，周华敏，谢耀恒等.同塔多回输电线路几种防雷击跳闸措施的评估[J].南方电网技术，2012，（3）：28-32. [2]韩斌，杨金成.关于一起雷击跳闸事故的分析及防治措施探讨[J].科技与创新，2014，（19）：37-38. [3]杭帅.输电线路雷击跳闸和防治[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（23）.
线路雷击跳闸的原因及条件 本文介绍了线路雷击跳闸的二大条件及主要原因。 一般情况下35kV线路由于绝缘水平不是很高，雷闪放电引起导线对地闪络是不可避免的，线路因雷击而跳闸必须具备两个条件： 1雷击时雷电过电压超过线路的绝缘水平引起线路绝缘冲击闪络，但其持续时间只有几十微秒，线路开关还来不及跳闸。 2冲击闪络继而转为稳定的工频电弧，对35kV线路来说就是形成相间短路，从而导致线路跳闸。 因此对于全线架设避雷线的线路，线路雷击跳闸主要取决于： (1)线路防雷水平的高低雷击档距中避雷线时，一般情况下空气间隙不会发生闪络，而雷电流在向两边杆塔传播时，由于强烈的电晕，当传播到杆塔时，幅值已大为降低，如果杆塔的接地电阻不高，杆塔电位的升高不足以引起绝缘子串发生闪络。而当雷击杆塔引起反击过电压时，雷电流引起杆塔的塔顶电位升高，使绝缘子串电压升高，当绝缘子串电压超过绝缘子串闪络电压时，绝缘子串就可能发生闪络由于塔顶电位的升高和绝缘子串电压的大小和与杆塔冲击接地电阻值直接相关，因此接地电阻越大，塔顶电位越高，绝缘子串上的电位差也就越大，这样就容易造成绝缘子串的闪络，甚至造成多串绝缘子串的同时
闪络，导致相间短路，引起跳闸。由于全线架设避雷线，雷绕过避雷线的保护作用击于导线的概率相对就极低。四川中光防雷。 (2)系统中性点运行方式我国规程规定，35kV系统单相接地电容电流小于10A时，中性点采用绝缘运行方式。如果35kV系统单相接地电容电流超10A，当线路因雷击引起导线单相对地短路后，短路点的单相接地电流往往就以弧光形式出现，这种弧光不易自行熄灭，时燃时灭，这样就容易在系统产生弧光过电压，危及一些绝缘水平较低的电气设备，并且如果这时线路又遭雷击引起其它相短路的话就形成了相间短路，线路马上跳闸。因此系统采用中性点经消弧线圈接地运行方式就是利用单相接地时消弧线圈产生的感性电流补偿接地点的容性电流，使接地电流变小，并自动熄弧，接地故障消失系统恢复正常.
第九章输电线路的防雷保护 本章要求： 输电线路的感应过电压：雷击大地和雷击杆塔时导线上感应过电压的计算 输电线路上的直击雷过电压和耐雷水平 建弧率及雷击跳闸率的计算。 输电线路防雷措施及作用分析 由于输电线路长度大，分布面广，地处旷野，易受到雷击。输电线路上出现的大气过电压有两种：一种是雷击于输电线路引起的，称为直击雷过电压； （1）雷直击导线，无避雷线的线路最易发生，但即使有避雷线，雷电仍可能绕过避雷线的保护范围而击于导线（绕击）。 （2）雷击杆塔或避雷线强大的雷电流通过杆塔及接地电阻，使杆塔和避雷线的电位突然升高，杆塔与导线的电位差超过线路绝缘子闪络电压时绝缘子发生闪络，导线上出现很高的电压。这种杆塔电位升高，反过来对导线放电，称为反击。 另一种是雷击线路附近地面而引起的，由于电磁感应所引起的，称为感应雷过电压。（3）雷击输电线路附近大地：当雷击导线水平距离65m以外的大地时(更近的落雷由于线路的引雷作用而击于线路)，由于空间电磁场的急剧变化，在导线上感应出的过电压，称为感应雷过电压。 感应雷过电压的危害： （3-1）引起线路跳闸，影响正常供电 由于过电压引起绝缘子闪络，导线对地短路，雷电过电压持续时间短（几十μs），继电保护装置来不及动作，但工频续流沿放电通道继续放电，在形成稳定燃烧的电弧后，则继电保护装置将使断路器跳闸，影响正常送电。 （3-2）雷电波侵入变电站 导线上形成的雷电过电压波，最终将侵入变电站，经复杂的折反射后，在电气设备上出现很高的过电压，危及设备绝缘，造成事故。 输电线路防雷性能的优劣主要由耐雷水平及雷击跳闸率来衡量。 耐雷水平：雷击线路时线路绝缘不发生冲击闪络的最大雷电流的幅值，单位为KA。线路的耐雷水平越高，线路绝缘发生冲击闪络的机会就越小。 雷击跳闸率：每100km线路每年有雷击所引起的跳闸次数。是衡量线路防雷性能的综合指标。 线路防雷问题是一个综合的技术经济问题，在确定线路的具体防雷措施时，应根据线路的电压等级、负荷性质、系统运行方式、雷电活动的强弱、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件，特别要结合当地原有线路的运行经验通过技术经济比较来确定。
浅析输电线路雷击跳闸及防范措施 [摘要]阐述了薛家湾地区110—220kV线路投运以来雷击跳闸情况，对雷击原因进行了较详细的分析和判断，给出了判别绕击雷和反击雷的一般性原则，并对如何防止和减少110--220kV线路雷击提出了对策。 【关键词】输电线路；雷击；跳闸 1.前言 薛家湾地区地处鄂尔多斯高原东南部，海拔高度820—1584.6m，本地区内大部分地区沟谷发育，沟网纵横密布，地表被分割，呈支离破碎状。由于地形造成本地区雷击线路跳闸事故频繁发生，给线路的安全稳定运行带来了极大的危害。本文针对历年来的线路雷击跳闸事故进行分析，提出防范措施。 2.110--220kV线路雷击跳闸统计 薛家湾地区输电线路历年雷击跳闸统计如下表1。 表1 历年雷击线路跳闸情况表 序号线路名称电压等级（kV）跳闸时间故障情况 1 薛万线110 2001.7.21 119#塔A相瓷绝缘子第一片炸碎 2 薛万线110 2001.9.11 43#和44#杆A、C相绝缘子闪络 3 薛清线110 2002.5.27 34#杆避雷线炸伤一股 4 薛万线110 2005.8.24 182#B相小号侧距绝缘子4米处导线被雷击断9股，A相合成绝缘子闪络，C相导线有烧伤痕迹。 5 薛清线110 2002.6.25 36#C相第4片瓷瓶闪络。 6 薛清线110 2003.4.22 28#B相瓷瓶闪络。 7 薛万线110 2006.8.31 183#塔C相大号侧瓷绝缘子4片闪络，B相1片瓷绝缘子闪络。 8 万永线220 2007.7.22 65#塔A、B相大号侧、C相小号侧合成绝缘子闪络。 9 万永线220 2008.7.20 76#塔A相合成绝缘子闪络。 10 薛永线220 2012.6.21 4#塔B相合成绝缘子与横担连接处有放电现象，合成绝缘子闪络。 3.跳闸情况分析 由于本地区所有杆塔均处于山顶或山腰上，线路基本是布置在山上或跨越山谷，地形条件复杂，雷电活动相当频繁并容易产生畸变；杆塔所处位置地质条件较差，降低杆塔接地冲击电阻比较困难而使它的耐雷水平较低。线路极易遭受雷击。 线路遭受雷击跳闸的原因有反击和绕击两种，自现场查明雷害事故时，尤其要区分雷击事故是绕击还是反击引起的。区分绕击与反击的几条原则如表2。当雷电流较大，接地电阻较大时，则雷电的反击可能性较大；反之，雷电流较小，接地电阻较小，一旦发生雷电闪络时，则绕击的可能性较大。当发生绕击时，往往是单基单相或两基同相；而反击时，则一基多相或多基多相闪络。地形对绕击的影响较大，特别是山坡或山顶较易遭绕击，而耐雷水平较低相宜受反击[1]。 分析历年来线路遭受雷击跳闸跳闸记录及分析记录，薛万线遭受雷击反击较多，特别是43#和44#杆A、C相绝缘子闪络，由于接地引下线与杆塔连接不好，是造成反击的主要原因。万永线两次雷击中，绕击和反击各占一次，通过分析比
10kV属于中压配电网络，是我国城市主干配电网络。由于受当时技术水平和综合投资资金等因素的制约，10kV网络在当时规划建设过程中，其网状结构和配电网绝缘水平普遍偏低，尤其是在环境较为复杂地区，易受到雷电危害。据一些统计文献资料表明，雷击架空线路跳闸事故是10kV架空线路常见故障，其占配电网故障比例一直居高不下，约80%以上的故障是由于雷击危害引起。架空线路雷击危害常发生在配电变压器、柱上断路器以及隔离开关等设备处，也时常引起架空线路绝缘子发生闪络，在很大程度上影响了配电网供电可靠性和供电公司电网运营经济效益。 一、10kV架空线路雷击跳闸事故发生原因分析 1.绝缘水平不匹配引起跳闸事故 10kV架空线路绝缘水平与电气设备绝缘水平之间存在不配合问题，是导致配电网发生雷击跳闸事故的主要原因之一。10kV架空线路由于受当时建设制造水平、设计方案以及后期运行维护措施等因素的影响，很多线路在耐张杆塔上直接采用两片LXY1-70型玻璃绝缘子串，而其跳线绝缘子则采用SC-210型瓷瓶。另外，架空线路配电变压器高压侧及电缆入地端则仅采用单组阀式避雷器进行雷击防护。而从大量雷电冲击试验数据可知，两片LXY1-70型玻璃绝缘子的U50%冲击放电电压高达195.85kV，而SC-210型支柱式瓷瓶绝缘子其U50%冲击闪络电压大约为255.73kV。但根据DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》行业标准相关技术要求：10kV配电变压器全波冲击耐压在75kV左右，这样就会导致绝缘子绝缘水平与线路不匹配，加上避雷器泄流能力有限，导致一部分雷电过电压仍能侵入到配电电气设备及电缆线路侧，进而导致线路发生跳闸事故。 2.感应过电压引起跳闸事故 10kV架空线路大多位于城市郊区，线路杆塔周围存在大量水塘、水田。由于水的电导率要远大于周围土壤电导率，这样就容易导致架空线路在遭受雷击过程中产生较大的感应雷过电压，进而引起线路发生跳闸事故。 3.避雷器防雷性能质量降低引起跳闸事故 目前，一些10kV架空线路中依然还存在使用老式阀型避雷器的问题。由于阀型避雷器已经运行较长岁月，其密封已经受到破坏而受潮，运行相电压时其电晕效应相当严重，进而在避雷器内部产生硝酸盐等化合物，致使气体中的氧和氮大量减少，导致避雷器气压降低，工频放电电压也大大下降。另外，污秽等除了会引起避雷器放电电压降低外，还能使避雷器灭弧性能降低，严重时还可能切断不了续流进而引发避雷器发生爆炸。 4.接地引下线存在问题引起跳闸事故 接地引下线作为配电设备与配电网接地体间的连接体，其质量水平的高低对配电设备接地防雷性能的正常高效发挥非常重要。10kV架空线路接地引下线连接不规范、不合理，也是引起配电网雷击跳闸事故的主要原因之一。 二、10kV架空线路综合防雷措施 根据DL/T620-19977《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》行业标准相关技术要求，我国内陆绝大部分地区的雷电流幅值大于100kA的概率仅为7.3%，也就是说除当地地质、气象条件较为特殊的地区外，其余内陆地区在进行架空线路防雷措施研究时，更多应考虑幅值小于100 kA雷电流对架空线路的雷击破坏影响。结合多年10kV架空线路运行维护实际工作经验，笔者认为可以从优选线路氧化锌避雷器、架设耦合地线、装置自动重合闸保护装置等多个方面进行雷电危害的综合防护，以提高10kV架空线路运行的稳定性、可靠性和经济性。 1.优选线路氧化锌避雷器 在10kV架空线路上安装氧化锌避雷器来防护雷电过电压，是国际上广泛推广应用的防雷措施之一。在架空线路上安装氧化锌避雷器后，一旦出现雷击架空线路杆塔时，雷电流将会被分流，一部分雷电流经过杆塔接地体直接泄入大地中；而雷电流中超过允许值的另一部分，则可以通过避雷器进行分流，大部分雷电流可以通过线路避雷器分流到导线上，传播到邻近的杆塔接地体中泄入到大地，这样就可以减少雷击跳闸事故。10kV架空线路装设线路氧化锌避雷器前后的电压变化曲线，如图1和图2所示。 从图1和图2可知，加装线路氧化锌避雷器时，大部分雷电流可以通过避雷器有效流入到大地中，线路电压波动范围不大；而没有加装氧化锌避雷器时，线路雷电流不能有效泄入大地，进而导致线路电压剧烈波动，最高可到270kV左右。可见加装线路氧化锌避雷器后，所取得的防雷效果十分明显。另外，采取线路避雷器与绝缘子并联的防护体系，具有良好钳位作用，即避雷器的残压低于绝缘子串50%放电电压，这样即使雷电流增大引起避雷器残压增加，线路绝缘子也不会发生闪络事故。 10kV架空线路雷击跳闸原因与防雷措施探讨 边文明 摘要：10kV架空线路雷击危害事故频繁发生，严重威胁到10kV配电网供电的安全性、可靠性和经济性，直接影响到广大人民群众的正常生产、生活用电。结合经验，对10kV架空线路运行时发生雷击危害的主要原因进行归纳总结，分析探讨了10kV架空线路的雷电综合防护措施，具有非常重要的工程实践应用意义。 关键词：10kV架空线路；雷击危害；防雷保护 作者简介：边文明（1982-），男，江西抚州人，中铁二十四局集团上海电务电化有限公司电务工程分公司，工程师。（上海 210071）中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）27-0140-01 DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2012.27.066 （下转第144页）
反击跳闸率计算说明 1.反击跳闸率定义： 雷击跳闸率是指在雷暴日数40=d T 的情况下、100km 的线路每年因雷击而引起的跳闸次数。它是由绕击跳闸率和反击跳闸率组成。而反击跳闸率是指在雷暴日数40=d T 的情况下、100km 的线路每年因雷击杆塔后引起对导线的逆向闪络发生跳闸的次数。 2.规程法详细计算说明： 规程法中的线路反击计算，工程上应用起来简单方便，而且它经过了实践的检验，能够满足目前我国一般输电线路的雷电反击系统设计要求。 运行经验表明，在线路落雷总数中雷击杆塔所占的比例与避雷线根数及地形有关。雷击杆塔次数与落雷总数的比值称为击杆率（g ），规程推荐的g 值如表1所示。 表1 击杆率（g ） 地 形 避雷线根数 0 1 2 平原 1/2 1/4 1/6 山区 — 1/3 1/4 雷击塔顶时，雷电流的分配状况如图1所示： 图1 雷击塔顶时的雷电流分布 由于一般杆塔不高、其接地电阻i R 较小，从接地点反射回来的电流波立即到达塔顶，使入射电流加倍，因而注入线路的总电流即为雷电流i ，而不是沿雷道 波阻抗传播的入射电流2 i 。 由于避雷线的分流作用，流经杆塔的电流i i 将小于雷电流i ，它们的比值β称 为杆塔分流系数：i i t =β，总的雷电流：g t i i i +=。 杆塔分流系数β的值在0.86~0.92的范围内，各种不同情况下的β值可由表2 i R i R i R t i t L 2 g i 2 g i i
查得。 表2 一般长度档距的线路杆塔分流系数β值 线路额定电压/kV 避雷线根数 β 110 1 0.90 2 0.86 220 1 0.92 2 0.88 330 2 0.88 500 2 0.88 规程法认为雷击塔顶时绝缘子串上的过电压包含四个分量： (1) 杆塔电流t i 在横担以下的塔身电感L a 和杆塔冲击接地电阻R i 上造成的压降使横担具有一定的对地点位u a 。 )(dt di L i R dt di L i R U a i t a t i a +=+=β 式中dt di 为雷电流波前陡度，可取平均陡度，即)/(6.21s kA I T I dt di μ= =，其中I 为雷电流幅值(kA)，1T 为波前时间(μs)。式中横担以下的塔身电感L a 的值可由 表3查得的单位高度塔身电感L 0(t)乘以横担高度h a 求得即t a t a t a h h L h L L =?=)(0， 其中L t 为杆塔总电感。代入上式可得： )6.2(t a t i a h h L R I U ?+=β 表3 杆塔的电感和波阻抗参考值 杆塔型式 杆塔单位高度塔身电感L 0(t)(μH/m) 杆塔波阻抗Z t (Ω) 无拉线钢筋混凝土单杠 0.84 250 有拉线钢筋混凝土单杠 0.42 125 无拉线钢筋混凝土双杠 0.42 125 铁 塔 0.50 150 门型铁塔 0.42 125 (2) 塔顶电压u top 沿着避雷线传播而在导线上感应出来的电压u 1，与上一分量u a 相似，杆塔电流i t 造成的塔顶电位为： )(dt di L i R dt di L i R u t i t t t i top +=+=β 式中L t 为杆塔总电感。 应该指出，如果杆塔很高(例如大于40m)，就不宜再用一集中参数电感L t 来表示，而应采用分布参数杆塔波阻抗Z t 来进行计算，其值可以在表3中查得。 因塔顶电压波u top 沿避雷线传播而在导线上感应出来的电压分量u 1为： )6 .2(1t i top L R I k ku u +==β 其中，k 为考虑冲击电晕影响的耦合系数，可按下式得到