输电线路综合防雷设计措施探讨

【前言】输电线路综合防雷设计措施探讨由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。（2）加强输电线路的绝缘配合，有效提高线路绝缘子的有效耐雷水平，避免雷电过电压闪络故障的发生。 在DL/T5092-1999《110～500kV架空送电线路设计技术规程》等设计规程中，对输电线路避雷线提出了明确的保护角设计指标，详见表1所示： 输电线路避雷线设计过程中，其...

【摘要】在对输电线路防雷设计中主要参考的技术规范进行简单阐述后，结合自我多年实践设计经验，对输电线路综合防雷设计中的一些技术措施要点进行了探讨。

【关键词】输电线路；防雷；绝缘

1、输电线路防雷设计主要参考的技术规范

在输电线路综合防雷设计过程中，必须在相关国标、行业、以及企业标准的基础上，合理设计出完善可靠的防雷方案。目前，输电线路防雷设计主要参考的技术规范主要有：DL/T5092-1999《110～500kV 架空送电线路设计技术规程》、DL//T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、GB/T50064《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》、GB/T50064《交流电气装置的接地设计规范》、DL/T815-2012《交流输电线路用复合外套金属氧化物避雷器》等。在具体项目中主要通过架设避雷线或地线、加强线路绝缘等来进行输电系统的防雷设计。

（1）按照设计规范要求结合工程区地质、气象等条件，设置全线架设避雷线或地线的防雷措施，经接地装置将直击雷或感应雷所产生的电流有效引入到大地中，避免对系统中的电气设备造成破坏。

（2）加强输电线路的绝缘配合，有效提高线路绝缘子的有效耐雷水平，避免雷电过电压闪络故障的发生。

在DL/T5092-1999《110～500kV架空送电线路设计技术规程》等设计规程中，对输电线路避雷线提出了明确的保护角设计指标，详见表1所示：

输电线路避雷线设计过程中，其接地电阻必须满足相关指标要求，详见表2所示：

在GB/T50064《交流电气装置的接地设计规范》中明确规定各标称电压等级线路的综合耐雷水平，详见表3所示。

2、输电线路综合防雷设计措施

在输电线路防雷设计过程中，要结合工程特性和工程区已投运线路的工程实际，针对线路所遭受雷击方式的不同设计出有针对性的线路综合防雷方案，并根据运行维护过程中提出的一些问题和建议采取有效的设计方案修正措施，做到防雷设计方案安全可靠、经济合理，确保线路具有较高的防雷水平[2]。笔者将结合自我在实践设计过程中的相关经验及一些文献资料报道，对提高输电线路防雷水平提出一些设计思考和经验。

2.1科学合理选择输电线路路径，有效易避让雷击区

合理选择输电线路路径，可以有效避让低电阻率区，提高线路防雷接地设计水平。从大量实践案例分析可知，输电线路容易遭受雷击的地方主要集中在山区风口、顺风河口、以及峡谷等特殊地理位置处；四周是山丘的潮湿盆地，如输电线路杆塔四周存在鱼塘、水库等大面积水域；土壤电阻率存在突变的地带，如：岩石与土壤交界、山坡和稻田的分割等处。低土壤电阻率地区，容易遭受雷击。因此，在输电线路综合防雷设计过程中，结合地质勘探资料，科学合理选择线路路径，有选择避让易雷击区，可以从路径选址方面提高线路防雷水平。

2.2适当增加绝缘子数提高输电线路绝缘水平

在DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中关于绝缘子数规定为：在海拔不超过1000m的地区，输电线路其悬垂绝缘子串的绝缘子个数分别不低于7片（110kV）、13片（220kV）、17片（330kV）、25片（500kV），且对于大跨越档距全高超过40m的输电线路杆塔而言，其高度每增高10m则应相应增加1片绝缘子。由于我国处于1000m以上的海拔地区范围较广，其输电线路大多架设在山间盆地中，因此笔者建议：

①在进行输电线路悬垂绝缘子片数选型设计过程中，如果该地区平均海拔在1000m及以上，在设计过程中应严格按照设计规程要求乘以海拔校正系数。

②对于直线杆塔而言，35～220kV的输电线路宜考虑增加1片，对于220kV及以上电压等级输电线路宜考虑增设1～2片绝缘子；耐张杆塔宜结合工程特性按实际需要考虑增设1～2片绝缘子；

③对于可能多次遭受雷击的输电线路杆塔，在进行技术升级改造设计过程中，宜结合工程实际考虑增设1～2片绝缘子；

④对于大跨越杆塔或布设在山顶处的输电线路杆塔绝缘子串设计过程中，宜考虑增设1～2片绝缘子，以提高输电线路杆塔综合耐雷水平，确保输电线路设计方案具有较高的运行安全可靠性。

2.3合理设计方案增加导线与避雷线间的耦合系数

根据雷击闪络的反击原理可知，通过减少电感、降低接地电阻、增加导线与避雷线间的耦合系数等，可以在一定程度上增加输电线路的综合耐雷水平。因此，在输电线路综合防雷设计过程中，应结合工程实际考虑架设双避雷线或在导线下放布设耦合地线等方式来增加耦合系数，这样可以有效限制杆塔端部电压降低雷击过程中悬垂绝缘子串上的过电压幅值Uj。

2.4同塔双回线路不同回路间设计不平衡绝缘方案

在输电线路防雷设计中，采用不平衡绝缘防雷方案实际就是对于同塔双回线路不同回路选用不同片数的绝缘子串[3]。也即当雷击输电线路时，绝缘子串片数少的回路将先发生闪络，其闪络后的导线就相当于地线，这样可以增加同塔上的另一回导线的耦合作用，进而确保绝缘子串片数多的回路耐雷水平增高而不至于发生闪络，确保其中一回路继续安全可靠供电。

2.5安装线路氧化锌避雷器

避雷线的架设在一定程度上能够降低导线上的感应过电压，但不能完全消除感应雷的破坏作用，这要求在线路适当位置装设避雷器来将雷电流有效泄放入大地中，从而达到限制雷击过电压，保护电器设备运行安全的作用。安装线路氧化锌避雷器可以较大提高110kV及以上输电线路的综合耐雷水平，有效降低输电线路绕击和反击故障的发生，其对于雷电活动较为频繁且采用常规措施很难降低杆塔接地电阻的工程中，采用线路氧化锌避雷器其防雷效果相当明显。

3、结束语

为了有效防止和减少雷害对输电线路造成的破坏，在输电线路综合防雷设计过程中，要充分结合工程特性，考虑输电线路工程区的雷电活动频率及强弱程度、地形地貌、土壤电阻率等相关因素，同时还要结合工程区已投运输电线路的运行经验、技改经验等，通过技术、经济等方面的综合比较分析，比较出较为优越的综合防雷设计方案，确保输电线路具有较高防雷、耐雷水平。

参考文献

[1]林韶文，黄群古，曾益民.多雷区输电线路及变电站防雷保护[J].高电压技术，2003，29（5）：17-18.

[2]李景禄.输电线路杆塔接地及其降阻措施[J].电瓷避雷器，2003（3）：40-42.

作者简介

殷青岩（1980），男，籍贯：安徽砀山人，职称：工程师，学历：本科，主要研究方向：输电线路运维管理、设计管理。