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【摘 要】据统计，110kV输电线路的平均雷击跳闸率要高于220kV及以上电压等级的输电线路，本文从输电线路雷电反击过电压闪络和绕击过电压闪络的特征及影响因素分析山区输电线路雷击跳闸率偏高的原因，对防雷措施进行了比较分析，提出110kV输电线路的防雷措施应用的策略。
【关键词】输电线路；雷击过电压；防雷措施
0.前言
雷击跳闸是输电线路跳闸的主要原因，据不完全统计，雷击跳闸次数占了线路跳闸总次数的60%～70%以上。尤其是在山区的输电线路中，落雷密度大，造成110kV输电线路的雷击跳闸率较高，所有防止线路的雷击跳闸成为减少线路跳闸行之有效的措施。根据运行数据统计分析，110kV雷击跳闸中，由于反击过电压和绕击过电压造成的比例相当。因此，对于110kV线路而言，防止线路反击和绕击同样重要。
1.反击过电压闪络的特征与影响因素
当雷击杆塔的雷电流幅值超过线路的反击耐雷水平时，线路就可能发生反击过电压闪络。一般反击过电压闪络的现场特征为单基杆塔多相闪络或多基多相闪络。反击过电压闪络也就是线路的反击耐雷水平与雷电参数、杆塔型式、高度、导地线高度、避雷线耦合系数及分流系数、线路所处的地形、绝缘配置和接地装置电阻值有关。
a）雷电流参数主要是指雷电流的雷电流幅值、波形、陡度和波头长度等。
b）杆塔型式与高度。
c）线路所处地形。
d）绝缘配置。
e）接地装置电阻值。
2.绕击过电压闪络的特征与影响因素
雷绕击于导线时线路的耐雷水平较低，雷电一旦绕击于导线，雷电流超过线路的绕击耐雷水平时，则绝缘子串将发生闪络。一般绕击闪络的现场征象为单基杆塔单边相或相邻杆塔单边相闪络。按照DL/T620-1997推荐的绕击率计算公式，山区线路的绕击率约为平原线路的3倍，或相当与保护角增大8o的情况。线路运行经验、现场实测和模拟试验均证明，绕击发生的概率与下列因素密切相关。
a）避雷线对边导线的保护角。保护角越小，绕击发生率越低。
b）杆塔高度。杆塔越低，导线离地越近，大地的屏蔽能力越强，绕击率越低。当杆塔立于山顶时，导线离地实际高度增加，使线路的绕击率增大。
c）绝缘子串的50%冲击放电电压。冲击放电电压越高，绕击率越低。
d）地面倾斜角。当杆塔立于山坡上，地面倾斜角使山坡外侧避雷线对导线的实际保护角增大，地面倾斜角越大，绕击率越高。据有关文献介绍，当地面倾斜角等于30o时的绕击率是平地绕击率的5.73～8.79倍。山区部分杆塔的地面倾斜角大于30o，这些杆塔成为易受绕击的易击点。
e） 雷电流的大小。
3.防雷措施的比较分析
3.1 降低杆塔接地电阻
对于一般高度的杆塔，降低接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的最有效措施。降低杆塔接地电阻，一般可采用增设接地装置，如延长水平接地极、增设垂直接地极等；采用长效降阻剂；采用引外接地装置或连续伸长接地体。连续伸长接地体是沿线路在地中埋设1～2根接地线，并与下一基杆塔的接地装置相连。这是降低高土壤电阻率地区杆塔电阻的有效措施之一。对于以上降低接地电阻的措施，应根据现场的实际情况，经过详细经济技术比较后采用。同时，应注重杆塔接地装置的运行维护工作，保证按周期测试接地电阻，及时处理接地电阻不合格的杆塔接地装置。加强接地装置的检查，检查接地装置的连接是否完好，接地体有无损伤腐蚀等。处理接地体与接地线的接触问题，保证接触良好。
3.2 架设耦合地线
就是在导线下方加挂一条地线，主要作用是增加避雷线与导线的耦合系数，加强雷击杆塔时的分流作用，降低杆塔绝缘上所承受的电压，减少雷击杆塔时反击闪络的发生。同时，耦合地线加强了对导线的屏蔽作用，在一定程度上可以减少绕击的发生。运行经验表明，耦合地线对降低线路雷击跳闸率的效果是明显的。但对于运行线路，架设耦合地线受杆塔荷载、高度和对地距离的限制。
3.3安装塔身防雷拉线
防雷拉线有分流和屏蔽的作用。在雷击杆塔顶部时，一部分雷电流经杆塔入地，一部分雷电流经防雷拉线入地，可以起到分流的作用，降低反击电位，减少反击闪络的可能性；当雷电流绕过杆塔顶部的避雷线，防雷拉线可以起到屏蔽的作用，减少绕击的可能性。防雷拉线应设单独的接地装置，加强分流和屏蔽作用。在易击杆塔上安装防雷拉线是较为经济的防雷措施，但是防雷拉线的安装会受到拉线与导线电气距离的限制。
3.4 加强线路绝缘水平
就是通过增加绝缘子片数，提高绝缘子串50%冲击放电电压，提高线路的耐雷水平。通过线路耐雷水平的计算可见，增加绝缘子片数对提高反击耐雷水平的效果比较明显，而对绕击耐雷水平的提高并不明显。增加绝缘子片数不但增加绝缘费用，而且增大了塔头的尺寸。同样，运行线路增加绝缘子片数受到杆塔塔头尺寸的限制。因此，除了在雷电活动特别强烈的地段可以考虑适当增加绝缘外，一般不采用这个办法。
3.5 安装线路避雷器
运行经验表明，防止输电线路雷击闪络的常规措施效果是有一定局限的。然而在应用了线路复合绝缘外套金属氧化物避雷器后，却出现了重要的变化。国内外工程实践表明，线路防雷用金属氧化物避雷器无论在防止雷绕击导线方面还是在雷击塔顶或避雷线时的反击方面都是非常有效的。国外80年代初开始开发应用高压输电线路防雷用避雷器，目前我国已经在许多线路上安装线路避雷器。国内外的运行经验证明，线路避雷器在提高线路耐雷水平和减少雷击闪络方面有明显的效果。但是，线路避雷器的造价高，而且增加检测维护工作量。因此，根据线路雷击特点，线路避雷器应优先安装在下列杆塔：线路易击段易击点的杆塔；线路杆塔接地电阻超过100Ω且发生过闪络的杆塔；水电站升压站出口线路接地电阻大的杆塔；大跨越高杆塔；多雷区双回路线路易击段易击点的一回线路。
4.应用策略
线路防雷措施的应用是一个综合的概念，对于山区的线路既要重视杆塔防雷电反击，又要重视防雷电绕击。在线路塔头尺寸运行时，应尽量提高线路的耐雷水平，合理提高线路绝缘水平的配置。在运行维护中，应把降低杆塔接地电阻作为提高线路防雷电反击的重要手段，重视对线路杆塔接地电阻的测试和巡视检查工作，应缩短对易击段线路杆塔接地电阻的测试周期，及时处理接地电阻不合格的杆塔接地装置。对于一些易击段的杆塔，适当降低杆塔接地电阻。加强对线路跳闸故障的分析，掌握线路雷击的特点，分析线路沿线的落雷密度情况，确定线路易击杆塔和区段，在易击杆塔上安装线路避雷器，可以大大降低线路的雷击跳闸率。
参考文献：
[1]DL/T 62O一1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].
[2]孙萍.220kV新杭Ⅰ回路1961～1994年雷击闪络分析及绕击率、跳闸率的实测计算[J].浙江电力，1997，3.
[3]孙鹞鸿，任晋旗等. 架空输电线路雷击跳闸率影响因素研究现状[J]. 高电压技术，2004，12.
作者简介：
杨柳辉，男，1978-，本科学历，技师，长期从事输电设备运行、维护管理工作。
【关键词】输电线路；雷击过电压；防雷措施
0.前言
雷击跳闸是输电线路跳闸的主要原因，据不完全统计，雷击跳闸次数占了线路跳闸总次数的60%～70%以上。尤其是在山区的输电线路中，落雷密度大，造成110kV输电线路的雷击跳闸率较高，所有防止线路的雷击跳闸成为减少线路跳闸行之有效的措施。根据运行数据统计分析，110kV雷击跳闸中，由于反击过电压和绕击过电压造成的比例相当。因此，对于110kV线路而言，防止线路反击和绕击同样重要。
1.反击过电压闪络的特征与影响因素
当雷击杆塔的雷电流幅值超过线路的反击耐雷水平时，线路就可能发生反击过电压闪络。一般反击过电压闪络的现场特征为单基杆塔多相闪络或多基多相闪络。反击过电压闪络也就是线路的反击耐雷水平与雷电参数、杆塔型式、高度、导地线高度、避雷线耦合系数及分流系数、线路所处的地形、绝缘配置和接地装置电阻值有关。
a）雷电流参数主要是指雷电流的雷电流幅值、波形、陡度和波头长度等。
b）杆塔型式与高度。
c）线路所处地形。
d）绝缘配置。
e）接地装置电阻值。
2.绕击过电压闪络的特征与影响因素
雷绕击于导线时线路的耐雷水平较低，雷电一旦绕击于导线，雷电流超过线路的绕击耐雷水平时，则绝缘子串将发生闪络。一般绕击闪络的现场征象为单基杆塔单边相或相邻杆塔单边相闪络。按照DL/T620-1997推荐的绕击率计算公式，山区线路的绕击率约为平原线路的3倍，或相当与保护角增大8o的情况。线路运行经验、现场实测和模拟试验均证明，绕击发生的概率与下列因素密切相关。
a）避雷线对边导线的保护角。保护角越小，绕击发生率越低。
b）杆塔高度。杆塔越低，导线离地越近，大地的屏蔽能力越强，绕击率越低。当杆塔立于山顶时，导线离地实际高度增加，使线路的绕击率增大。
c）绝缘子串的50%冲击放电电压。冲击放电电压越高，绕击率越低。
d）地面倾斜角。当杆塔立于山坡上，地面倾斜角使山坡外侧避雷线对导线的实际保护角增大，地面倾斜角越大，绕击率越高。据有关文献介绍，当地面倾斜角等于30o时的绕击率是平地绕击率的5.73～8.79倍。山区部分杆塔的地面倾斜角大于30o，这些杆塔成为易受绕击的易击点。
e） 雷电流的大小。
3.防雷措施的比较分析
3.1 降低杆塔接地电阻
对于一般高度的杆塔，降低接地电阻是提高线路耐雷水平防止反击的最有效措施。降低杆塔接地电阻，一般可采用增设接地装置，如延长水平接地极、增设垂直接地极等；采用长效降阻剂；采用引外接地装置或连续伸长接地体。连续伸长接地体是沿线路在地中埋设1～2根接地线，并与下一基杆塔的接地装置相连。这是降低高土壤电阻率地区杆塔电阻的有效措施之一。对于以上降低接地电阻的措施，应根据现场的实际情况，经过详细经济技术比较后采用。同时，应注重杆塔接地装置的运行维护工作，保证按周期测试接地电阻，及时处理接地电阻不合格的杆塔接地装置。加强接地装置的检查，检查接地装置的连接是否完好，接地体有无损伤腐蚀等。处理接地体与接地线的接触问题，保证接触良好。
3.2 架设耦合地线
就是在导线下方加挂一条地线，主要作用是增加避雷线与导线的耦合系数，加强雷击杆塔时的分流作用，降低杆塔绝缘上所承受的电压，减少雷击杆塔时反击闪络的发生。同时，耦合地线加强了对导线的屏蔽作用，在一定程度上可以减少绕击的发生。运行经验表明，耦合地线对降低线路雷击跳闸率的效果是明显的。但对于运行线路，架设耦合地线受杆塔荷载、高度和对地距离的限制。
3.3安装塔身防雷拉线
防雷拉线有分流和屏蔽的作用。在雷击杆塔顶部时，一部分雷电流经杆塔入地，一部分雷电流经防雷拉线入地，可以起到分流的作用，降低反击电位，减少反击闪络的可能性；当雷电流绕过杆塔顶部的避雷线，防雷拉线可以起到屏蔽的作用，减少绕击的可能性。防雷拉线应设单独的接地装置，加强分流和屏蔽作用。在易击杆塔上安装防雷拉线是较为经济的防雷措施，但是防雷拉线的安装会受到拉线与导线电气距离的限制。
3.4 加强线路绝缘水平
就是通过增加绝缘子片数，提高绝缘子串50%冲击放电电压，提高线路的耐雷水平。通过线路耐雷水平的计算可见，增加绝缘子片数对提高反击耐雷水平的效果比较明显，而对绕击耐雷水平的提高并不明显。增加绝缘子片数不但增加绝缘费用，而且增大了塔头的尺寸。同样，运行线路增加绝缘子片数受到杆塔塔头尺寸的限制。因此，除了在雷电活动特别强烈的地段可以考虑适当增加绝缘外，一般不采用这个办法。
3.5 安装线路避雷器
运行经验表明，防止输电线路雷击闪络的常规措施效果是有一定局限的。然而在应用了线路复合绝缘外套金属氧化物避雷器后，却出现了重要的变化。国内外工程实践表明，线路防雷用金属氧化物避雷器无论在防止雷绕击导线方面还是在雷击塔顶或避雷线时的反击方面都是非常有效的。国外80年代初开始开发应用高压输电线路防雷用避雷器，目前我国已经在许多线路上安装线路避雷器。国内外的运行经验证明，线路避雷器在提高线路耐雷水平和减少雷击闪络方面有明显的效果。但是，线路避雷器的造价高，而且增加检测维护工作量。因此，根据线路雷击特点，线路避雷器应优先安装在下列杆塔：线路易击段易击点的杆塔；线路杆塔接地电阻超过100Ω且发生过闪络的杆塔；水电站升压站出口线路接地电阻大的杆塔；大跨越高杆塔；多雷区双回路线路易击段易击点的一回线路。
4.应用策略
线路防雷措施的应用是一个综合的概念，对于山区的线路既要重视杆塔防雷电反击，又要重视防雷电绕击。在线路塔头尺寸运行时，应尽量提高线路的耐雷水平，合理提高线路绝缘水平的配置。在运行维护中，应把降低杆塔接地电阻作为提高线路防雷电反击的重要手段，重视对线路杆塔接地电阻的测试和巡视检查工作，应缩短对易击段线路杆塔接地电阻的测试周期，及时处理接地电阻不合格的杆塔接地装置。对于一些易击段的杆塔，适当降低杆塔接地电阻。加强对线路跳闸故障的分析，掌握线路雷击的特点，分析线路沿线的落雷密度情况，确定线路易击杆塔和区段，在易击杆塔上安装线路避雷器，可以大大降低线路的雷击跳闸率。
参考文献：
[1]DL/T 62O一1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].
[2]孙萍.220kV新杭Ⅰ回路1961～1994年雷击闪络分析及绕击率、跳闸率的实测计算[J].浙江电力，1997，3.
[3]孙鹞鸿，任晋旗等. 架空输电线路雷击跳闸率影响因素研究现状[J]. 高电压技术，2004，12.
作者简介：
杨柳辉，男，1978-，本科学历，技师，长期从事输电设备运行、维护管理工作。