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架空输电线路防雷与接地技术的研究黄贺发布时间：2021-07-12T10:02:55.970Z 来源：《基层建设》2021年第12期作者：黄贺[导读] 据有关资料统计，雷击故障是影响架空输电线路运行的最主要因素之一，对架空输电线路雷电防护技术的管理应引起高度重视。
由于雷击不仅影响了架空输电线路的正常运行国网黑龙江省电力检修公司佳木斯分部黑龙江佳木斯 154002摘要：据有关资料统计，雷击故障是影响架空输电线路运行的最主要因素之一，对架空输电线路雷电防护技术的管理应引起高度重视。
由于雷击不仅影响了架空输电线路的正常运行，而且对整个电力系统的安全也造成了很大的危害。
电力施工人员需要高度重视架空输电线路的防雷接地设计，并根据所在地区的特点，制定科学、有效的防雷技术，以提高线路电阻的防护水平，保障线路的安全运行。
关键词：架空输电线路；防雷技术；接地技术当前雷击对输电线路将产生极大的冲击，导致输电线路绝缘层被击穿，发生短时间的短路或放电现象，将引起架空输电线路的严重爆炸等问题。
另外会造成设备元件损坏而引发断电分散现象，对人们的正常用电安全造成极大威胁我国电网离不开输电线路，而线路所经过的地区地理环境非常复杂，使得输电线路遭受雷击的几率大大增加，若发生输电线路遭受雷击，将影响电力装置和输电线路的正常运行，还会导致部分地区大面积停电，给人民财产安全造成巨大损失。
可有效避免架空输电线路遭受雷击破坏接地技术能有效地保护输电线路免受雷击产生的故障，通过对架空输电线路的防雷接地技术进行优化设计，可大大保证输电设备的安全稳定运行。
一、架空输电线路防雷技术分析（一）合理选择架空输电线路路径线路路径尽量避免各种恶劣环境设置，在相对较小的雷击区域采用雷击接地技术，以避免输电线路遭受雷击后造成的雷击事故。
所以在输电线路施工之前，需要对当地的地理环境、气候条件以及自然条件进行准确的分析和判断，并尽可能的远离不良地区。
保证了传输线运行效率的全面提高[1]。
从绕击和反击“聊”架空输电线路防雷1.前⾔▲讨论部分截图2.绕击&反击根据过电压形成的物理过程，雷电过电压可以分为两种：直击雷过电压，是雷电直接击中杆塔、避雷线或导线引起的线路过电压；感应雷过电压，是雷击线路附近⼤地，由于电磁感应在导线上产⽣的过电压。
按照雷击线路部位的不同直击雷过电压⼜分为两种情况：⼀种是雷击线路杆塔或避雷线时，雷电流通过雷击点阻抗使该点对地电位⼤⼤升⾼，当雷击点与导线之间的电位差超过绝缘的冲击放电电压时，会对导线发⽣闪络，使导线出现过电压。
因为杆塔或避雷线的电位（绝缘值）⾼于导线，故通常称为反击。
另⼀种是雷电直接击中导线（⽆避雷线时）或绕过避雷线（屏蔽失效）击于导线，直接在导线上引起过电压。
后者通常称之为绕击。
▲绕击和反击⽰意图3.讨论⼩编根据群聊顺序将与其内容⽆关部分删除后将原⽂字内容与⼤家分享，因是聊天过程，可能存在跳跃性，有问题可以加微信群与原⼤家讨论。
下⾯分享具体的聊天交流内容（其名字为化名）。
年年防雷来来来，群⾥各位⼤佬，雷⾬季节今年提前了，出来聊⼀聊雷击中的绕击和反击？群班长@年年防雷 绕击⼟点讲就是绕开避雷线保护⾓外劈您没被保护到的导线没商量的技术雷呀。
@年年防雷 反击⼟点讲就是劈您避雷线或铁塔都能使避雷线铁塔电位升⾼⾄击穿绝缘⼦串组的暴⼒雷。
川藏线路刘这两种雷多不多见群班长@川藏线路刘 多。
morty多国⽹绘制的图都是群班长我们的定义⽐⽓象系统有点乱，其实我们是把直击雷、感应雷劈到有架设避雷线的线路导线为定义为绕击，劈到没避雷线的线路导线为直击，劈到铁塔或避雷线后防雷接地装置泄流不⾜使铁塔电位升⾼⾄击穿绝缘⼦串组绝缘为反击，就这么简单。
很多论⽂都是乱七⼋糟写的复杂的很。
真要学习雷击得先学⽓象⽅⾯的，如下：对了，劈到避雷线保护⾓内的也称为直击。
被绕击雷劈概率最⾼的是⽔库旁等有⽔的⼭脚和⼭坡的杆塔。
雷电劈中杆塔远⾼于避雷线。
跟多的知识可以看看之前发过的浙江应伟国专家的ppt，他有带清华⽣在电科院搞过专题研究，否定了⼀⼤堆乱七⼋糟的新防雷东西，但课件不会体现，⽼板和⼚家不⼲避雷线和铁塔加装避雷针防雷原理与避雷针⼀样，与地⾯形成等电位差，利⽤⾃⾝的⾼度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发⽣畸变，开始电离并下⾏先导放电；避雷针或铁塔塔顶塔材在强电场作⽤下产⽣尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻⼊⼤地，达到避雷效果。
输电线路防雷措施的技术研究及应用摘要：在我国运行的高压线路总跳闸次数中，由雷击引起的跳闸占50%~60%，而且气候变暖已是毫无争议的事实，我国北方地区在今后50年将越来越多雨。
因此，在大气候逐步改变后，35kV架空线路雷击跳闸率增加也成为必然。
所以对我国北方地区35kV输电网架空线路重新设计防雷方案，采取防雷措施已迫在眉睫。
关键词：防雷措施；输电线路；为了获取最大的经济效益，保证电网安全可靠，所以输电网络安全规划的主要任务是，在可行技术的条件下，为满足负荷发展的需求，制定可行的电网发展方案。
架空输电线路由于长度大,分布面积广,布线复杂,以及其架空高度高,因此其遭受雷击事故的几率非常高,由此产生的电力系统事故也多。
特别是地处山地多雷区的架空输电线路,雷害所引起的事故经济损失是不可估计的。
架空输电线路防雷能力的高低在很大程度上决定架空输电线路的运行指标的高低。
1、输电线路中雷害的形式为防止雷击电气设备而发生事故，通过对雷击区的确定，进而对线路采取针对性的防护措施，容易遭受雷击的杆塔，主要是处于两种不同土壤电阻率的土壤接合部的杆塔和傍山又临水域地段的杆塔，以及山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔。
使其免受雷击，或击而不闪，闪而不弧，从而保证了电气设备的安全和稳定的供电。
雷击造成的事故称为雷害事故，雷击引起线路闪络,一般有绕击和反击两种形式。
2、输电线路防雷现状与措施由于输电线路的分布错综复杂，鉴于目前的技术水平，对输电线路还不可能做到绝对的防雷。
此外，雷击线路时，自线路入侵的雷电波也是威胁变电站的主要因素。
综合考虑技术和经济措施，提高线路的防雷可以提高电网运行可靠性。
输电线路防雷性能的优劣主要用两个指标来衡量:(1)雷击跳闸率，每100km线路每年由雷击引起的跳闸次数。
(2)耐雷水平，即雷击线路绝缘不发生闪烙的最大电流幅值。
要提高防雷水平，必须做四道防线:一是使输电线路不直击受雷;二是线路受雷后绝缘不发生闪络;三是闪络后不建立稳定的工频电弧;四是建立电弧后不中断电力供应。
架空输电线路防雷技术研究发布时间：2022-07-26T05:34:15.606Z 来源：《中国电业与能源》2022年第5期3月作者：张志伟[导读] 架空输电线路是电力系统的重要组成部分。
由于它暴露在自然之中，张志伟内蒙古电力（集团）有限责任公司阿拉善盟阿右旗供电分公司内蒙古自治区阿拉善盟737300摘要：架空输电线路是电力系统的重要组成部分。
由于它暴露在自然之中，故极易受到外界的影响和损害，其中最主要一个方面是雷击。
近年来，随着电网规模的不断发展，雷击引起输电线路跳闸故障也逐渐增多，严重影响线路设备安全运行及线路的供电可靠性。
从输电工程开始，架空输电线路的雷击跳闸一直是困扰安全供电的一个难题，雷害事故几乎占线路全部跳闸事故的1/3或更多。
因此寻求更有效的线路防雷保护措施，采取有效措施降低线路的雷击跳闸次数，是确保电网安全运行的一项重要工作，也一直是世界各国电力工作者关注的课题。
关键词：架空输电线路；防雷；技术1 前言随着电力工业的迅速发展，输电线路覆盖面不断扩大，超高压输电线路的延伸，因雷击输电线路而引起的跳闸事故日益增多，据国内外输电线路故障在近十几年来的分类统计表明，由于雷击引起输电线路的跳闸次数占输电线路总故障的50%—70%，尤其是在多雷，土壤电阻率高，地形复杂地区的输电线路雷击事故率更高，这将给社会带来巨大的经济损失。
2 加强高压架空输电线路防雷措施研究的重要性为了使高压架空输电线路防雷措施方面的研究工作能落到实处，则需要对加强这方面研究的重要性有所了解。
具体表现为：（1）若能加强高压架空输电线路防雷措施研究，可为其潜在应用价值提升、使用寿命延长等提供可靠保障，逐渐增加电力企业在实践中的生产效益；（2）通过对加强高压架空输电线路防雷措施研究方面的考虑，可拓宽这类线路安全性能优化方面的工作思路，实现对高压架空输电线路运行风险的有效应对。
3 雷电造成的故障及其原因分析输电线路在遇到打雷，刮风下雨等不利天气的时候，往往会出现遭到雷电袭击而导致线路受损，出现电力供给中断的情况。
架空输电线路防雷技术研究
架空输电线路是电力系统中起着关键作用的重要组成部分。
由于其在自然环境中暴露于外界，容易受到雷击的影响，因此对架空输电线路防雷技术的研究十分重要。
架空输电线路防雷技术是指通过采取合适的防雷措施，降低雷击对输电线路的影响，确保电力系统的正常运行。
目前主要的防雷技术包括避雷针、避雷带和防雷装置。
避雷针是早期防雷技术中常用的一种，其原理是通过尖端集中电荷，形成电场，当雷云接近时，能够将电容电荷释放至大气中，防止了雷电对附近物体的危害。
避雷针只能针对近距离的雷击起作用，对远距离雷电危害的防护效果相对较差。
避雷带是一种比避雷针更先进的防雷技术。
它通过在输电线路的周围固定一条带状金属线，形成一个电场屏障，阻挡雷电的入侵。
这种技术相对于避雷针来说，能够更有效地保护整条架空输电线路，降低雷击的风险。
防雷装置是近年来较为先进的防雷技术之一。
它主要通过采用光电探测技术、信号传输和处理技术以及防火、防爆技术等手段，实现对架空输电线路的实时监测和防护。
防雷装置能够在雷电来临之前及时发现并预警，提前采取措施避免雷击对输电线路造成的损害。
除了以上介绍的几种常见的防雷技术，还有许多其他的研究方向。
可以研究对架空输电线路进行合理布置，通过考虑线路的高度、导线的型号和导地线的设置等因素，减少雷电对输电线路的影响。
还可以研究防雷材料的特性和应用，选择适合的材料来加固输电线路等。
架空输电线路防雷技术的研究对于电力系统的稳定运行至关重要。
未来需要进一步深入研究，不断提高防雷技术的水平，为电力系统的发展提供更好的保障。
收稿日期：2012-09-16作者简介：黄欢（1978—），女，工程师，主要从事输电线路技术工作。
架空输电线路防绕击避雷针防护效果试验研究黄欢1，曾华荣1，罗洪1，刘华麟1，唐程2（1.贵州电力试验研究院，贵阳550002;2.国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，武汉430074）摘要：为了研究在地线上加装防绕击避雷针的可行性和安装原则，以贵州500kV 输电线路为研究对象，通过对1：25缩小的输电线路典型杆塔模型进行雷电绕击模拟试验，研究防绕击避雷针长度以及安装位置与防绕击效果的关系，为防绕击避雷针在500kV 的应用上提供科学依据。
试验结果表明：在架空地线上合理布置防绕击避雷针，对雷电绕击导线具有较好的防止效果，防绕击避雷针长度以及位置对绕击率影响较大，建议防绕击避雷针安装在距杆塔10～50m 区域，并提出了针间距应满足的公式。
关键词：输电线路；绕击；避雷针；模拟试验中图分类号：TM862文献标识码：AResearch on Protective Effect of Lightning Rod with the Protection ofShielding Failure for Overhead Power Transmission LinesHUANG Huan 1,ZENG Hua-Rong 1，LUO Hong 1,LIU Hua-lin 1,TANG Cheng 2（1.GuiZhou Electric Power Test &Research Institute,Guiyang 550002,China;2.State Grid Electric Power Research Institute,Wuhan 430074,China ）Abstract :In order to study the feasibility and installation guidelines about lightning rod with the protection of shielding failure around the overhead ground wire ，using the 500kV transmission lines as examples ，a model of reducing transmission line typical tower is established to simulate the shielding failure,the effects of the length and position of lightning rod with the protection of shielding failure on the protective effect are analyzed to provide a scientific basis for the application of lightning rod with the protection of shielding failure of 500kV transmission lines.The experimental results reveal that,the rational arrangement of lightning rod with the protection of shielding failure around the overhead ground wire to better prevent from hitting the overhead ground,and the length and position of lightning rod with the protection of shielding failure have influence on the shielding failure rate.At last,the lightning rod with the protection of shielding failure is proposed to installed in the away from the tower the region of 10~50m,and the formula for pin spacing is proposed.Key words:transmission line;lightning rod;shielding failure;simulation test引言雷击是引起输电线路特别是超高压线路跳闸的主要原因[1-2]，贵州电网运行经验表明，2007、2008、2009年贵州电网500kV 线路雷击跳闸次数在总跳闸中所占比例分别为90%、79%、70%[3]。
500kV 反文章编号：1003-8337（2013）01-0098-042013年第1期（总第251期）2013年2月电瓷避雷器Insulators and Surge ArrestersNo1.2013(Ser.№.251)Feb.2013輭輶··DOI:10.16188/j.isa.1003-8337.2013.01.0222013年第1期（总第251期）击耐雷水平一般为120~160kA ，这样，只有当落雷超过耐雷水平时，才引起跳闸，但概率很小也属正常。
随着雷电定位观测系统的广泛采用，人们对输电线路雷击故障有了更加清晰的认识，统计资料表明，大量的雷击跳闸故障都是由相对较小的雷电流引起的，一般约15~30kA ，如此小的雷电流幅值远未达到反击的条件。
理论分析认为，在相对较小的雷电流状态下，避雷线屏蔽失效，造成雷电绕击导线，引起输电线路雷击跳闸[4]。
可见，绕击是超高压输电线路雷害的主要形式。
防绕击避雷针在华北、华中、华东等地得到了广泛的应用[4]，贵州电网共计安装了防绕击避雷针约400余套。
避雷线上加装长度大于地线临界电晕半径的防绕击避雷针时，因为针比线更容易产生迎面上行先导去拦截下行先导，所以能更有效地吸引向下发展至较低空间产生绕击的弱雷，又不增加对强度很大而定位于较高空间的强雷的吸引，可有效增大地线的保护范围，对降低线路绕击率具有显著效果[4-11]。
为了研究在地线上加装防绕击避雷针的可行性和安装原则，笔者通过模拟试验研究防绕击避雷针长度以及安装位置与防绕击效果的关系，为防绕击避雷针在500kV 输电线路的应用上提供试验依据。
图1为防绕击避雷针的实物照片。
1试验方案1.1试验模型试验选用的铁塔模型为常见的500kV 线路用ZB6T 杆塔，采用1:25比例缩小的线路模型。
试验中线路用绝缘子是用环氧树脂棒经过加工来模拟的，其长度按实际中的4.5m 根据相应比例缩小。
避雷线选用直径1mm 的裸铁丝，导线选用直径2mm的铜丝，防绕击避雷针选用与避雷线相同直径的1mm 的裸铁丝。
杆塔及相关试验模型如图2所示。
1.2模拟雷电的冲击电压的选取由于雷电是一个梯级发展过程，自然界中的雷电下行先导从逼近地面到发生跃变的时间与操作波的波头时间接近，且在地面产生的电场与使用操作波产生的电场相似。
试验中选取的操作波更能逼近自然雷电，其放电随机性也更接近自然雷电，因此选取波头时间为250μs 、波尾时间为2500μs 的标准操作波冲击电压。
试验使用幅值高达2400kV 冲击电压的发生器，电压选取标准操作波冲击电压（-250/2500μs ），其幅值为每次试验的空气间隙的90%～100%的击穿电压，相当于12kA 的雷电流,分别改变防绕击避雷针长度和轴向位置进行大量的冲击放电试验。
1.3试验基本方案防绕击避雷针的长度以及其安装位置是实际应用中的关键。
因此，本试验项目包括两方面的内容：（1）上电极正对防绕击避雷针即轴向移动距离d =0时，加装不同长度水平防绕击避雷针；（2）防绕击避雷针长度固定为2cm ，改变轴向移动距离d 值。
试验布置图如图3所示，电极垂直于地面放置，电极尖端定位于输电线路旁较低空间的小雷电流的下行先导，取x =144cm ，y =100cm 。
放电现象均用高速摄影仪进行记录，以便准确的区别击中避雷线或导线。
图2杆塔及相关试验设备模型实物图Fig.2Physical diagram of tower and related testequipment model图1防绕击避雷针实物图Fig.1Physical diagram of lightning rod with the protection ofshieldingfailure架空输电线路防绕击避雷针防护效果试验研究輭輷··2013年第1期电瓷避雷器（总第251期）2试验结果及分析2.1防绕击避雷针长度对绕击率的影响在线路模型保护角为+12°下，水平固定防绕击避雷针，使其轴向移动距离d =0。
改变防绕击避雷针的长度，每个长度下均放电50次，记录数据如表1所示。
根据表1绘制的防绕击避雷针长度对绕击概率的影响曲线如图4所示。
可见，防绕击避雷针长度的变化对绕击概率有很大的影响，当防绕击避雷针长度l 从0cm 依次增至5cm 时，绕击概率由82%减小为10%，当l <1cm 时，防绕击效果随l 的增大而显著减小；当l >1cm 时，绕击概率减小的趋势较平缓。
2.2防绕击避雷针位置对绕击率的影响在线路模型保护角为+12°下，固定防绕击避雷针长度固定为2cm 不变，使其沿着避雷线水平移动，改变d 的值，记录数据如表2所示。
根据表2绘制的防绕击避雷针位置对绕击概率的影响曲线如图5所示。
可见，防绕击的效果随d 的增大而不明显。
当防绕击避雷针位置的变化幅度不大时（即d ≤6cm ），绕击概率变化不明显；当6cm<d <14cm 时，绕击概率随着d 的增加而明显增大；当d ≥14cm 以后，绕击概率趋于饱和，此时的绕击概率接近于无防绕击避雷针时的绕击概率，说明防绕击避雷针的保护范围为左右各14cm 以内。
由此可见，2cm 的防绕击避雷针对周围6cm 区域保护范围显著，在6～14cm 区域范围，保护能力逐渐降低。
IEEE1243-1997中将防绕击避雷针保护范围d p（m ）与其自身长度l （m ）的关系表达为d p =k ·l 0.6（1）式（1）中，k 为系数。
模拟试验中，l =2cm 的防绕击避雷针沿地线轴向的保护范围为14cm 。
按照25:1的比例换算，单根长度l =50cm 防绕击避雷针的保护范围d p =350cm ，计算可得k =5.305。
