架空配电线路雷击分析与防范措施

架空配电线路雷击分析与防范措施

王昆

（国网南京供电公司江苏南京210000）

摘要：雷击对于架空配电线路的影响和危害是非常巨大的，对于电力施工技术人员而言，应该切实做好架空配电线路的防雷与接地设计，结合线路所处区域的具体情况，采取合理有效的防雷技术和接地技术，控制线路的接地电阻，提升线路的防雷性能，保证架空配电线路的运行安全。本文探讨了架空配电线路雷击分析与防范措施。

关键词：架空配电线路；雷击分析；防范措施

对于架空配电线路来说，做好防雷措施对保证电力系统正常运行来说是必要的，因为配电线路所处环境的特殊性，造成配电线被雷电击中的概率上升，因此发生电力输送电故障，甚至是事故，影响了供电系统的稳定性，必须采取措施来防雷，保证电力系统正常运行。

1架空配电线的雷击分析

1.1雷击过电压的种类

雷击过电压的种类主要包括两种：一是感应雷过电压，二是直击雷过电压。直击雷过电压是由于雷直接击中电线和杆塔所引起的。由于雷直接击中杆塔的电压较大，通常是通过杆塔的绝缘子串的雷电冲击波来放大电压值，这样引发的跳闸，其导致的事故发生率是很高的。直击雷过电压分为三种情况：一是，雷直接击中塔顶；二是，直击雷击中杆塔之间的距离；三是，雷电绕过避雷线击中导线。感应雷过电压，大多数的雷云都带有负电荷，有些架空配电线附近有雷云时，由于静电的原因，导线上靠近雷云的一端就会聚集大量的正电荷，如果此时雷云在配电线路附近放电，导线就会由于配电感应而聚集，从而形成感应性的雷过电压。

1.2直击、绕击、反击

（1）直击和反击

直击和反击的现象和原因大体相同。所谓的直击就是雷直接击中塔顶、导线或者是避雷线的中央；所谓的反击是指过高的接地电阻造成的塔。顶电压的大幅度的上升。雷电的直击和反击一般电流较大。

（2）绕击

绕击现象与直击和反击现象不同，它也是引起雷击跳闸事故的主要原因，就是雷电绕过避雷线击中导线的现象。虽然得到了普遍的重视，但是雷电对架空配电线路所造成的伤害并没有得到根本的解决。随着全球变暖这一趋势的发展，配电线路所面临的日晒、暴露次数和强度也在不断的提高，并且随着社会对电量需求的加大，架空配电线路的长度也在不断的加大。那么，对于架空配电线路在运行过程中所遇到的雷击伤害，具体分析各种情况，"对症用药"，在信息化、现代化的今日意义十分重大。

2雷击的主要原因

造成高压配电线路遭受雷击的原因有很多，和绝缘子的放电电压、雷电电流大小以及杆塔接地阻值等有直接关系。因此，要想保护高压配电线的安全，一定要掌握雷击活动的主要规律，清楚导致雷击的主要原因，才能更好地保护高压配电线的稳定和安全。

2.1地形比较复杂、风口以及山谷等地是雷击的主要发生场所。这些比较特殊的环境大幅度增加了雷击频率，在每个雷电日雷云和地面之间的雷击概率可以达到每平方公里0.015次。

2.2一般在绝缘能力不强的耐张杆上容易发生雷击，虽然目前的技术水平使直线杆塔上的绝缘配置有所提高，却没有把耐张杆的绝缘配置予以提高，进而导致耐张杆要承受比从前更大的负荷，使耐张杆的绝缘薄弱点产生。

2.3雷击经常出现在高山上或者是土壤电阻率比较高的地方。当接地电阻长时间深埋地下会被腐蚀，使导体的绝缘面积有效减少，分散雷电流的能力就会有所下降，严重时会导致地面断裂。质量不合格的接地电阻还容易引发绝缘闪络，接地电阻的变化和雷击跳闸的次数是成正比的。

2.4雷击也经常发生在避雷线保护角的大杆塔上，避雷线的保护范围一般是指以避雷线和外侧导线连线与垂直线之间的夹角就是保护角，它的主要功能是避免配电线不被雷电击中，保护角的大小和保护能力是成反比的。但是在实际运用中，它的保护作用被逐渐弱化，不仅没有很好地保护绝缘子串，还可能导致雷电对配电线的绕击状况发生。

3架空配电线路雷击的防范措施

3.1避雷线的架设

避雷线的架设是对配电线路防护雷击的最基本、最为广泛的措施，其主要的作用就是避免雷直接击中电线，同时还有一些具体的作用：第一，对电流进行分流，这样就可以减少经过杆塔的电流，从而降低危害发生的几率。第二，通过耦合作用可以减少电压。第三，如此一来便屏蔽了导线，减少了导线上的电压。在架设避雷线的过程中要尽量减小导线保护角的角度，特别是高压线路，架设避雷线角度要更小，应该控制在15度。这一方法造价也较低。

3.2避雷针的安置

安置避雷针是都架空配电线路防控最为常见的一个措施，但是经验表明这一方法是不能够很好地进行防护的，也就是说不能对避雷针所屏蔽的保护区进行防护。避雷针具有引电的作用，所以当雷电被引导到避雷针上时，电流归流过大地，就会在大地周围形成磁场而产生电压，这种电压与雷电流的大小是正相关关系，与雷击的距离成反相关系，而被屏蔽的装置对其就有干扰作用，从而不能达到屏蔽效果。

3.3降低杆塔接地电阻

作为最直接和有效的防雷措施之一，降低杆塔接地电阻的作用明显。因为，对杆、塔顶的电位高低影响最直接和关键的因素就是接地电阻的阻值大小。过大的杆塔接地电阻会使杆、塔顶在遭受雷击时电位升高过大，使线路受到反击现象，破坏线路的绝缘性能。适宜的杆塔接地电阻能够在遭到雷击时，没有破坏到线路的绝缘情况，并将大部分的雷电流导入大地，保障了配电线路的安全、可靠运行。只有认识到接地和防雷工作的密切关系，并用来指导实际工作，才能提高配电线路的防雷成效。

3.4提高配电线路绝缘水平

绝缘子的性能对于架空配电线路的防雷水平有着直接的影响，电力部门应加强对绝缘子的质量检测和管理，严禁使用劣质的绝缘子，对于配电线路上的绝缘子，按照架空配电线路运行规范，定期检测绝缘子性能，统计配电线路中所有劣化的绝缘子，及时更换不合格的绝缘子，对于频发雷击事故的地区，可适当增加配电线路的绝缘配合，提高架空配电线路的耐雷水平。

3.5安装自动重合闸保护装置

在架空配电线路上安装自动重合闸保护装置，这也是一种常见的防雷设计。安装上之后，即使配电线路发生雷击跳闸，自动重合闸保护装置可以在雷电闪络之后自动进行重合，快速恢复配电线路的绝缘性能。因此在架空配电线路上安装自动重合闸保护装置，可以有效降低配电线路发生雷击故障，缩短雷击跳闸故障时间，提高配电线路的安全性和稳定性。

3.6使用接地降阻剂。通过使用

降阻剂之后其接地电阻可以随着时间的变化而变化，同时其PH值平均值大概在7.6-8.5之间，一部分呈现中性并偏碱性，对接地体形成一种钝化的保护，一般没有腐蚀现象的发生。然而，如果使用的时间较长，则说明接地降阻剂对接地体产生了较为严重的腐蚀现象。因此在使用此种方法的时候需要重视长期的效果，尤其需要重视对接地体的腐蚀现象。

综上所述，雷电对配电线路的危害与地质、环境、气候以及防雷技术等有关，其危害性也不可能消除和避免。如今，由于雷电防控不到位而引发的跳闸和事故的频繁发生，给经济社会的发展带来了很多的不便，所以，对于架空配电线路的防雷措施的研究和运用是非常必要的。对于架空配电线路的防护工作要因地制宜，要根据不同地理条件、设备差异和天气情况，通过具体分析采取有效的防控手段，必要的时候要综合运用多种防护措施。

参考文献：

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