浅谈线路型避雷器在输电线路防雷中应用

1、浅谈线路型避雷器在输电线路防雷中应用【摘要】介绍线路型避雷器防雷的原理，将线路避雷 器安装在输电线路的易击段，可以提高线路的耐雷水平，对 现有我局挂网的35kv线路避雷器进行了跟踪统计，对线路 避雷器的防雷效果进行分析评估。【关键词】输电线路；杆塔；线路避雷器；雷击跳闸 前言宁德地区地处洞宫山脉南麓，鹫峰山脉东侧，东面濒临太平洋，中北和中南部又有呈北东一南西、西北一东南走向的太姥山和天湖山两条山脉，构成沿海多山地形。区内地貌 虽以山地丘陵为主，其间杂有山间盆地，但山岭起伏，地表 深切，高差悬殊。以宁德市为例，市区西侧相距仅一公里的 墙挡在西面。类似的地貌因素给当地的防雷措施的实施增加 了很大难

2、度，或造成屏蔽失效，或因土壤因素造成耐雷水平 低下，耐雷水平不足等问题。髙山如平地突兀,高达1000米的山峰如一座直立险峻的高一、线路避雷器防雷的基本原理雷击杆塔时，一部分雷电流通过避雷线流到相临杆塔， 另一部分雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻 特性，一般用冲击接地电阻来表征。雷击杆塔时塔顶电位迅速提髙，其电位值为当塔顶电位ut与导线上的感应电位u1的差值超过绝缘 子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即 ut-ul>u50,如果考虑线路工频电压幅值um的影响，则为 ut-ul+um>u50o因此，线路的耐雷水平与3个重要因素有关, 即线路绝缘子的50%放电

3、电压、雷电流强度和塔体的冲击接 地电阻。一般来说，线路的50%放电电压是一定的，雷电流 强度与地理位置和大气条件相关，不加装线路避雷器时，提 高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻或提 高绝缘水平等办法解决。加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分 流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相临杆塔，一部 分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分 流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相临杆塔。 雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作 用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。因为避雷器的 分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作 用将使导线电

4、位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘 子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器 具有很好的钳电位作用。以往输电线路防雷主要采用降低塔体接地电阻的方法， 在平原地带相对较容易，对于山区杆塔，则往往在4个塔脚 部位采用较长的辐射地线或打深井加降阻剂，以增加地线与 土壤的接触面积降低电阻率，在工频状态下接地电阻会有所 下降。但遭受雷击时，因接地线过长会有较大的附加电感值, 雷电过电压的暂态分量l. di/dt会加在塔体电位上，使塔顶 电位大大提高，更容易造成塔体与绝缘子串的闪络，反而使 线路的耐雷水平下降。因为线路避雷器具有钳电位作用，对 接地电阻要求不太严格，对山区线路防雷比较容易

5、实现。二、线路避雷器安装前后线路跳闸情况比较宁德电业局管辖的35 kv华邑线和35 kv虎洋线位于丘 陵和山地，多年来经常发生雷击跳闸故障，据统计35 kv华 邑线在2005年8月23日2007年8月23日共发生7次雷 击跳闸，35 kv虎洋线在2005年8月23日2007年8月23 日共发生16次雷击跳闸，虽然采取了各种措施，效果均不 明显。2007年9月在易遭雷击的35 kv华邑线和35 kv虎洋 线装设了 25组共75只线路型氧化锌避雷器，安装方式是在 35师华邑线和35 kv虎洋线悬挂，经过1年周期雷雨季节 的考验，线路雷击跳闸率及雷击杆数明显降低，平均年跳闸 率分别由9. 5次/年和

6、6次/年下降到3. 5次/年和0次/年， 年平均被击杆基数由原来的20基/年和14. 5基/年下降到6 基/年和0基/年。三、避雷器的选型及安装维护1、线路避雷器有2种类型，即带串联间隙和无串联间 隙2种，因运行方式不同和电站避雷器相比在结构设计上也 有所区别。线路避雷器安装时应注意：（1）选择多雷区且易遭雷击 的输电线路杆塔，最好在两侧相临杆塔上同时安装；（2）垂 直排列的线路可只装上下2相；（3）安装时尽量不使避雷器 受力，并注意保持足够的安全距离。投运后进行必要的维护：（1）结合停电定期测量绝缘电 阻，历年结果不应明显变化；（2）检查并记录计数器的动作 情况；（3）对其紧固件进行拧紧，防

7、止松动；（4）运行5年 拆回，进行1次直流1ma及75%参考电压下泄漏电流测量。2、线路避雷器安装之前的准备工作a）线路避雷器主要是用于降低送电线路的雷击跳闸 率，而非限制操作过电压，因此线路避雷器宜使用带串联间 隙型，并且，安装之前要做好准备工作。b）进行规定的电气试验避雷器安装投运前应进行规定的电气试验。测量其绝缘 电阻、直流1 ma下的电压ulma及电压为75%ulma下的泄漏 电流，测量结果应与出厂数据比较无明显变化，并应符合规 程规定。3、安装线路避雷器的定点原则a）线路的运行经验。对线路投运至今的运行情况进行 分析，确定易遭雷击的杆塔，分析确定是绕击还是反击。b）线路途经的地形、地

8、貌以及邻近影响。现场勘察线 路经过的地段，特别对经过鱼塘、河流及山地等地段的线路 要重点分析，记录有可能因地形、地貌条件而使线路杆塔遭 受雷击的地段，一般经过此路段的杆塔优先考虑。c）杆塔的接地电阻和相邻杆塔档距。根据线路投产时 设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值，确定不符合接 地电阻设计要求的杆塔并进行改造，对于因地质条件限制而 无法达到要求的优先考虑。四、输电线路使用线路避雷器的情况我局现在220 kv线路安装12支、110 kv线路安装110 支、35 kv线路安装300支，共计在12条线路上安装了线路 避雷器422只。其中35kv虎洋线（长度13. 1 km.杆基42基）、35kv 华邑线（长度10 km、杆基33基）线路经过的地形具有典型 沿海高山特点。绝缘子均为xp-7型，1995年投入运行。安 装线路避雷器前35kv虎洋线#6、#22、#25、#29、#30于2005 年8月23 h-2007年8月23日遭受雷击都达到3次；35kv 华邑线在未安装线路避雷器前2005年8月23 h-2007年8 月23日遭受雷击跳闸达6次，同时以上两条线路都存在乡 邻杆多基同时遭受雷击现象特别严重。五、结束语a）多雷击杆塔加装了线路带串联间隙避雷器后，杆塔