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架空配電線路防雷水平及防雷擊斷線措施

文檔作者：錢江，蔡秋燁文檔來源：上海市電力公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月04日
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2011年第6期 上海電力
架空配電線路防雷水平及防雷擊斷線措施
錢江，蔡秋燁
(上海市電力公司嘉定供電公司，上海 201800)
摘要：電力線路遭雷擊事故危害巨大，供電企業(yè)應(yīng)致力于提高配電線路防雷水平，減少雷害事故。文章介紹
了配電線路防雷水平判斷的依據(jù)及配電線路雷擊事故實際案例，通過案例分析，提出配電線路的防雷保護和
具體措施。
關(guān)鍵詞：配電線路；雷害；過電壓；斷線
中圖分類號：TM862 文獻標(biāo)志碼：B
0 引言
配電線路廣泛分布，而且桿塔多是地面高佇
立物體，非常容易遭受雷擊。2010年夏天，雷害
造成嘉定供電公司配電線路跳閘138條次，其中
斷線4條次，造成了大范圍停電。通過理論計算
的結(jié)果表明：每100 km 輸配的電線路年均要受
雷擊4．5～5次。供電企業(yè)專業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)則顯示
出供電系統(tǒng)發(fā)生故障停電中，7O 以上是由于雷
擊線路而引起的。如何提高配電線路的防雷擊斷
線水平是供電企業(yè)所面臨的緊迫而又重要的
問題。
l 線路防雷水平的判斷
判斷線路防雷性能優(yōu)劣，主要以雷擊跳閘率
和耐雷水平來衡量，前者是指每100 km 年均雷
擊跳閘的次數(shù)，后者是指雷擊線路絕緣而不發(fā)生
閃絡(luò)的最大雷電流的幅值。前者越低，后者越高，
都表示防雷的性能好。引起線路的跳閘必須具備
兩個條件：第一是雷電流幅值大于或等于線路的
耐雷水平，引起絕緣發(fā)生工頻閃絡(luò)；第二當(dāng)工頻閃
絡(luò)變?yōu)榉€(wěn)定工頻電??；輸電線路上所出現(xiàn)的大氣
過電壓一般包括感應(yīng)雷過電壓和直擊雷過電壓，
從通常的運行經(jīng)驗分析，后者對電力系統(tǒng)的危害
比前者要嚴(yán)重得多。
1)感應(yīng)雷過電壓
當(dāng)雷擊發(fā)生于線路附近的大地時，由于雷電
通道周圍空間的電磁場的變化急劇，會在線路上
產(chǎn)生一定的感應(yīng)過電壓。雷擊放電的開始階段，
先導(dǎo)放電，線路處于先導(dǎo)通道和雷云的電場中，因
為靜電感應(yīng)，沿導(dǎo)線方向的電場強度分量將導(dǎo)線
兩端與雷云異號的正電荷吸引到靠近先導(dǎo)通道的
一段導(dǎo)線上變?yōu)槭`電荷，導(dǎo)線上成為束縛電荷，
導(dǎo)線上的負(fù)電荷則由于電場強度分量的排斥作用
而向兩端運動，經(jīng)線路的泄漏電導(dǎo)和系統(tǒng)中性點
流入大地。
2)直擊雷過電壓
輸配電線路遭受直擊雷雷擊的情況一般分為
以下3種：雷擊避雷線或擋距中央，雷擊桿塔塔
頂，雷擊導(dǎo)線或繞過避雷線擊于導(dǎo)線。現(xiàn)以中性
線直接接地系統(tǒng)有避雷線輸電線路為例進行
分析。
(1)雷擊配電線路桿塔的塔頂
雷擊塔頂前，雷電通道負(fù)電荷在架空地線上
和桿塔上感應(yīng)正電荷；雷擊時，雷電通道負(fù)電荷和
架空地線上、桿塔上正電荷快速中和隨機形成雷
3 結(jié)語
總之，合法、準(zhǔn)確、安全的用電環(huán)境是供電企
業(yè)和用電戶合力創(chuàng)造的，裝表接電工作關(guān)系到用
電戶和供電企業(yè)的公平交易，也關(guān)系到用電的安
全。裝表接電工作的好壞，還關(guān)系到電網(wǎng)的安全
經(jīng)濟運行，裝表接電是電力安裝和計量人員的基
本工作，只要在El常工作中做到眼勤手快、多觀
察、多思考，就可以鍛煉出快速、準(zhǔn)確的裝表接電
技術(shù)。
收稿日期：2011-10—20
作者簡介：李俊飚(1987一)，男，本科，助理工程師，從事
裝表接電工作。
(編輯：呂 斌)
一5O5 一
上海電力 2011年第6期
電流。雷擊將造成桿塔橫擔(dān)高度處、塔頂處、線路
絕緣子處電位升高。導(dǎo)線、地線的電壓升高。當(dāng)
線路絕緣子電壓沒有超過線路絕緣水平時，桿塔
與導(dǎo)線之間不會出現(xiàn)閃絡(luò)；如果雷擊桿塔時雷電
流超過線路的耐雷水平，就會發(fā)生線路閃絡(luò)，即
“反擊”。
(2)雷擊配電導(dǎo)線
雷擊導(dǎo)線或繞過避雷線擊于導(dǎo)線等值電路見
圖1。
圖1 等值電路圖
計算雷擊導(dǎo)線時的耐雷水平 時，可令Ud
等于絕緣子串50 閃絡(luò)電壓U。。 ， ≈U 。％／100
根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，35、110、220、330 kV線
路的繞擊耐雷水平分別為3．5、7、12和16 kA，其
值比雷擊桿塔的耐雷水平小得多。
2 配電線路防雷擊斷線保護措施
1)防雷絕緣子
電導(dǎo)型放電絕緣子在絕緣導(dǎo)線固定處剝離絕
緣層，加裝引弧放電間隙及特殊設(shè)計的金屬線夾。
雷電閃絡(luò)引發(fā)的工頻續(xù)流在該金屬線夾上燃弧直
至被線路開關(guān)跳閘切斷，使得避免熔斷絕緣導(dǎo)線
和燒傷絕緣子。它無需維護，成本較低，缺點是要
破開絕緣層。
2)氧化鋅避雷器(MOA)
應(yīng)用M0A線路以限制雷電過電壓也是上海
市電力公司近幾年廣泛采取的措施，它可有效截
斷工頻續(xù)流、限制雷電過電壓和配電線路的感應(yīng)
過電壓。缺點是保護范圍較??；全線路裝設(shè)的投
資成本比較大；此時要破開絕緣層，可能會出現(xiàn)絕
緣導(dǎo)線的線芯進水，導(dǎo)線弧垂處電化學(xué)腐蝕，從而
引起斷線；因長期承受工頻電壓，會引起閥片老化
等，須及時維護。
3)架空避雷線
傳統(tǒng)方法是用架空避雷線的屏蔽保護配電架
空絕緣線路，其感應(yīng)電壓可降至1／(1一是)( 為避
雷線、導(dǎo)線間的耦合系統(tǒng)與沖擊系數(shù)之積)。這種
一5O6 一
方法效果較好且無需維護，但防繞擊雷效果較差，
也容易形成線路反擊。
4)線路過電壓保護器
線路過電壓保護器吸收日、美、歐等采用的限
流消弧角的工作原理，通過限制流元件快速切斷
工頻續(xù)流，不需通過斷路器跳閘來滅弧，可以有效
限制雷電過電壓，供電質(zhì)量不受影響且供電不會
中斷，可以有效地防止絕緣子損壞、故架空絕緣導(dǎo)
線雷擊斷線等事故，并減少雷擊所引起的開關(guān)跳
閘事故，它相當(dāng)于帶有外間隙的MOA，平時不承
受運行電壓，安裝方便，導(dǎo)線不需破皮，無需維護、
壽命更長。但它僅能防護擊穿絕緣導(dǎo)線的雷電過
電壓，對線路上的其他過電壓則不能防護，需用導(dǎo)
線終端或電力設(shè)備附近的MOA 限制。
3 具體措施和效果
針對前幾年雷擊事故較多，尤其是斷線事故
較多的情況，近幾年采取了以下具體措施。
1)對公司所屬10 kV線路，加快了絕緣化改
造的進程。5年來，絕緣化率逐年提高，較2006
年提高2O 。加快線路絕緣化的同時，在直線桿
加裝了防雷絕緣子，在轉(zhuǎn)角桿加裝了線路過電壓
保護器。
2)在配電變壓器的高低壓側(cè)加裝了避雷器，
在10 kV 電纜兩端的避雷器進行了抽測。
3)對防雷金具、線路過電壓保護器的接地電
阻進行了抽測，恢復(fù)了35處接地電阻不合格的接
地裝置。
通過以上措施，提高了線路防雷水平。近幾
年雷擊斷線事故呈逐年下降趨勢，今年在雷害較
為頻繁的情況下，嘉定供電公司范圍內(nèi)僅發(fā)生4
起10 kV線路雷擊斷線事故，比2004年下降了
5O 。
參考文獻：
[1] 張一塵．高電壓技術(shù)EM]．北京：中國電力出版社．2000．
[2] 周澤存．高電壓技術(shù)EM]．北京：水利電力出版社，1988．
E3] 齊明．電力工程安全技術(shù)手冊[M]．北京：兵器工業(yè)出版社，
l993．
[4] 曹宏裕，王凱睿，羅彥．等．架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線和雷擊跳
閘的防治[j]．高電壓技術(shù)，2004，30(增刊)：37～38．
收稿日期：2011一lO一25
作者簡介：錢 江(1971一)，男，本科，助理工程師，從事
線路運行工作。
(編輯：呂 斌)

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