浅析架空线路雷电危害 建立电网防雷措施防线

赖志元

四川明星电力股份有限公司 629000

摘要：架空线路输电距离很长，一般几十上百公里，通常经过高山、峡谷、湖泊等复杂地形，杆塔普遍处于高海拔点，容易遭受恶劣自然灾害天气的影响，特别是雷电的“攻击”。极易造成架空线路绝缘子损伤、防雷间隙损坏，导地线损伤等引起的故障跳闸，影响供电的安全性和可靠性。本文就雷电对架空线路的危害进行分析，提出电网防雷电N道防线。

关键词：架空线路 雷电危害 防雷N道防线

随着全球经济发展，能源需求增大，能源消耗结构不平衡(煤炭资源使用比重高达70%，石油占比20%，水电、风能、太阳能等清洁能源使用率仅10%),造成能源产生的二氧化碳排放量比较严重。从而平均气温上升，极端天气频次较高，雷暴天气增多，雷电对架空线路的攻击增加，影响了供电的安全性和可靠性。因此，加强架空线路防雷电分析，建立防雷措施及防线，是当前亟待解决的问题，下面就此进行浅析。

一、架空线路防雷相关规定

（一）避雷线的架设原则

1.330kV及500kV线路应沿全线架设双避雷线。

2.220kV线路应沿全线架设避雷线。在山区，宜架设双避雷线，但少雷区除外。

3.110kV线路一般沿全线架设避雷线。在雷电活动特别强烈地区，宜架设双避雷线。

4.35kV及以下线路，一般不沿全线架设避雷线。在进出站1-2公里架设避雷线。

（二）避雷线保护角的原则

1.220kV及330kV双避雷线线路，保护角一般采用20º左右，山区单避雷线线路一般采用25º左右。

2.500kV线路一般不大于15º，山区宜采用较小保护角。

3.重冰区的线路，不宜采用过小的保护角。

4.杆塔上两根避雷线间的距离，不应超过导线与避雷线间垂直距离的5倍。

（三）避雷器的装设原则

1.未沿全线架设避雷线的35kV线路，应在避雷线末端装设线路型避雷器。

2. 35kV及以上电缆线路段，应在电缆两端装设设备型避雷器。连接电缆段1公里架空线路应架设避雷线。

二、明星电网结构状况

明星电网以110kV和35kV线路为骨干网络，共有110kV线路27回，总长度379.62公里，35kV线路43条，线路总长度483.6公里。

三、雷电对架空线路的危害

随着用电负荷急剧增加，明星电网网架结构未及时得到改善，线路建设年代久，设备老旧，线径偏小，网架结构薄弱。受气候变化影响，强对流天气增多，雷电活动增强趋势明显，雷击造成的线路跳闸故障增加，电网防雷面临的形势严峻。2013-2020年35kV及以上线路累计跳闸386次，其中雷击跳闸158次，占比约41%，是引起线路跳闸的主要原因之一。其中35kV线路跳闸占比约72%，110kV线路跳闸占比约28%。

四、雷击跳闸原因分析

（一）35kV雷击跳闸率较高，从统计原因看，主要是35kV线路未进行全线防雷，同时未加装线路型避雷器。

（二）架空线路的绝缘水平不高，绝缘子老旧，零值绝缘子较多。

（三）避雷器防雷效果不好，选型不正确，质量较差，试验轮换不到位 。

（四）接地电阻不符合要求，接地电阻测试补强不到位。

（五）电网雷区分布情况不清楚，差异化防雷措施落实不到位。

五、架空线路防雷措施及防线

（一）设计阶段

1.收集架空线路经过区域雷暴日与雷暴小时、地面落雷密度、雷电流的幅值等雷电参数资料。

2.计算线路雷击次数、击杆率、绕击率、线路感应过电压、绝缘承受电压、线路雷击跳闸率等。

3.核算雷击大跨越特高杆塔绝缘子片数，雷击档距中央避雷线或导线时过电压对绝缘水平的影响。

4.架设避雷线，加装避雷针。防止直击导线，减少雷击杆塔时流入杆塔的雷电波，降低杆塔顶部点位，降低雷击杆塔时绝缘上的电压，降低导线上的感应过电压。

5.降低杆塔接地电阻，架设耦合地线。提高线路耐雷水平和性能，降低杆塔绝缘上所承受电压，防止反击。

6.设置线路避雷器，防止雷击闪络后转化为稳定电弧。

（二）施工阶段

加强施工质量的监督检查，重点检查设备材料、施工工艺、地质条件是否与设计相符。对土壤接地电阻进行测试，监督隐蔽工程的质量，逐基测试接地电阻值是否符合规程规范标准要求，并建立接地电阻测试档案，便于后期对比。

（三）运维阶段

1.加强线路运行维护，定期开展接地电阻测试及补强，零值绝缘子测试及更换，老旧绝缘子更换，避雷器定期试验轮换等。

2.加强老旧线路的改造，提高线路设计标准，提升架空线路的绝缘水平，提高线路抵御雷击过电压的能力。

3.加强运行数据收集，掌握雷电活动规律，绘制雷电分布图，分析架空线路走廊雷电情况，为架空线路的设计、运行管理和防雷改造提供依据。

结束语：近年来为降低线路的雷击故障跳闸率，采取了降低接地电阻、提升线路绝缘水平、安装线路避雷器并定期进行试验轮换、安装大保护角避雷器、35kV线路采取全线防雷等措施，收到了较好效果，提高了线路的供电可靠性。

雷电现象的复杂性和分散性，雷击几率受制约因素的多样性，雷击对架空线路的危害不可能完全消除和避免，我们只能不断努力探索和尝试，使雷击危害降低到最低限度。