架空输电线路的防雷与接地

输电线路防雷接地措施的重要性及改进方法吴盛摘要：架空输电线路相对地势较高,传输距离远、电压高,因此很容易被雷击。

为了减少线路的雷击跳闸率,提高线路的供电可靠性、稳定性,优化线路经济效益,必须不断提高其防雷水平。

架空输电线路防雷的核心是杆塔接地设计,减少杆塔接地电阻可以有效降低线路雷击跳闸率。

关键词：输电线路；防雷接地；措施；重要性1输电线路雷电种类以其过电压原理及形成物理过程为依据,可将雷电分为直击雷、感应雷两种。

直击雷和感应雷的性质及来源均不同。

其中,直击雷过电压是雷电直接击中线路、杆塔、避雷线这三者造成的过电压;而感应过电压则是雷电击中线路、大地而造成的两者之间相互的电磁感应。

多年的统计结果表明,线路跳闸的主要原因是直击雷过电压。

雷电击中杆塔或导线能够产生较高感应过电压,此电压通常高于绝缘子串冲击放电电压,因此会造成线路事故,从而影响正常供电。

直击雷还可根据雷击部位分为直击杆塔、直击避雷线、绕击导线三类。

杆塔、避雷线都对导线电阻抗有影响,当雷电击中杆塔或避雷线时,雷电击中点与导线会产生较大的压差,此压差高于放电电压绝缘水平,进而导致线路闪络,这一现象被称为反击。

雷电直接击中避雷针或周围导线可能会造成线路绕击。

随着雷云逐渐接近线路,线路会受影响感应出与雷云电荷相同的束缚电荷,这些电荷最终会漏入地球。

绝缘中性点的线路感应产生的束缚电荷会通过泄露的方式漏入大地。

雷云对地放电或雷击杆塔未反击的话,雷云电荷会瞬时放电然后消失,此时线路上感应出的束缚电荷会转变成自由电荷,传播到四周线路,从而形成感应过电压。

由于电场变化产生的雷电过电压被称为感应过电压的静电分量;变化很大的雷电流则会产生强大的电磁场,从而使导线感应出很强的过电压,这两者共同组成了感应雷过电压。

2雷击发生原因及危害现代化的电力事业发展速度不断加快,很多地方的输电线路建设,都在走向快节奏的方向,整体上的工作成绩是比较显著的。

但是,输电线路的架设过程中,必须充分考虑到自然界当中的雷击现象,因为雷击是非常严重的问题。

浅析架空输电线路的防雷接地作者：潘广亮来源：《电子世界》2012年第17期【摘要】输电线路雷击跳闸是影响供电安全的重要因素，为了避免输电线路遭受雷击而危害安全可靠运行，需设计合理的防雷接地装置，同时要加强对线路的运行维护管理。

本文重点分析了输电线路的防雷接地设计与维护的相关问题。

【关键词】输电线路；防雷设计；接地装置1.引言根据电网故障分类统计数据，供电系统运行时由雷击引起的高压线路跳闸次数占50%～70%。

这多数是由于自然环境变化等因素造成。

输电线路通常都是暴露在野外，经常会受到雨水、台风、雷击等各种自然灾害的影响，给电力系统的正常运行带来了不便。

雷击是对架空输电线路破坏最大的自然灾害，雷击瞬间产生的强电流会造成输电线路无法承受巨大的负荷而出现短路、烧毁等问题，对电力系统、电力设备造成的危害相当大，防雷接地的设计和维护可以有效防范这一问题的产生。

2.防雷接地装置的组成与功能防雷接地技术之所以能在电力行业中得到广泛运用，主要是因为防雷接地装置优越的抗雷击性能。

从防雷接地装置的组成原理看，其作用包括两方面：一是防雷，采用相应的装置可避免雷击造成的破坏；二是接地，利用静电接地的方式，避免静电对电力系统造成的不利影响。

无论哪种功能都需要借助于各种装置才能发挥相应的作用。

弄清防雷接地装置的组成与功能是很有必要的，主要装置的功能如下：(1)接受装置。

防雷实际上是将自然雷电进行某种形式的转换，防雷接地装置在雷电产生之后必须要及时将雷电吸引接受，这样才能有效地处理自然雷电。

雷电接受装置是防雷接地发挥功能的第一阶段，其主要是直接、间接接受雷电的金属杆，对各种形式的雷电袭击都有很好的接受效果。

常见的雷电接受装置包括：避雷针、避雷带、架空地线、避雷器等。

(2)引电装置。

即通常所说的“引下线”，引下线实际属于一类导体装置，在防雷接地装置里是把雷电流从接闪器传输到接地装置的构件。

目前，雷电袭击的形式总体上分为直接雷击、间接雷击两种，这两种对电力输电线路都会造成极大的破坏。

架空输电线路防雷与接地技术研究唐剑发表时间：2017-04-07T10:50:08.950Z 来源：《电力设备》2017年第2期作者：唐剑[导读] 本文结合雷击对于架空输电线路的危害，分析了相应的防雷和接地技术，希望能够为架空输电线路的运行妥全提供一些参考。

（广西博阳电力勘察设计有限公司）摘要：架空输电线路的影响和危害是非常巨大的，对于电力施工技术人员而言，应该切实做好架空输电线路的防雷与接地设计，结合线路所处区域的具体情况，采取合理有效的防雷技术和接地技术，控制线路的接地电阻，提升线路的防雷性能，保证架空输电线路的运行安全。

不过，基于此，本文结合雷击对于架空输电线路的危害，分析了相应的防雷和接地技术，希望能够为架空输电线路的运行妥全提供一些参考。

关键词：架空输电线路；防雷接地；技术措施架空输电线路是我国电网的大动脉，连接着全国各地。

由于所经地区地理条件恶劣，因此输电线路受到雷击的可能性及危害很大。

并且输电线路受到雷击跳闸的后果严重，轻则毁坏电力设备和输电线路，重则造成地区的大面积停电，给人民财产安全造成不可估量的损失。

因此，必须采取切实有效的措施来防止架空输电线路遭受雷击，降低架空输电线路的雷击跳闸率。

接地技术作为输电线路防雷的核心技术，是减少雷击跳闸率的关键，利用接地技术可以保证在雷电流流过杆塔时，绝缘不至于闪络。

1雷击对于输电线路的危害雷击对于输电线路产生的危害是极其严重的，一是会在电网中产生巨大的冲击电压，从而导致设备绝缘层击穿，产生短路和放电现象，严重的甚至可能会引发爆炸；二是会导致设备元件的损坏，从而引发闪络、断电等事故，影响人们的正常用电;三是雷电流侵入到配电设备或者电器线路中，引发火灾，威胁人们的生命财产安全；四是在雷击作用下，静电流的电磁感应会引发交变电磁场，导致电气设备局部发热，造成设备烧毁甚至引发火灾。

因此，在架空输电线路的架设过程中，应该充分考虑线路的防雷接地问题，以确保电力网络的安全稳定运行。

输电线路防雷措施在输电线路遭受雷击时，雷电会对输电线路造成过电压冲击，破坏输电线路的绝缘层使其出现闪络或产生涉漏电弧的现象，严重时可能会导致输电线路发生相间短路或者对地短路的故障，进而导致事故跳闸，如果不能在受到雷击的输电线路进行有效的处理措施，则会导致电力系统的供电中断，影响人们的日常生产和生活。

输电线路的防雷措施有：（1）避雷线（架空地线）：沿全线装设避雷线是目前为止110KV及其以上架空线最重要和最有效的防雷措施。

35KV及以下一般不全线架设避雷器，因为其绝缘水平较低，即使增加绝缘水平仍很难防止直击雷，可以靠增加绝缘水平使线路在短时间故障情况运行，主要靠消弧线圈和自动重合闸装置。

（2）降低杆塔接地电阻：这是提高线路耐雷水平和减少反击概率的主要措施，措施有采用多根放射状水平接地体、降阻模块等。

反击是当雷电击到避雷针时，雷电流经过接地装置通入大地。

若接地装置的接地电阻过大，它通过雷电流时电位将升的很高，作用在线路或设备的绝缘体，可使绝缘发生击穿。

接地导体由于地电位升高可以反过来向带电导体放电的这种现象叫“雷电反击”。

（3）加强线路的绝缘：如增加绝缘子的片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气距离。

在实施上有很大的难度，一般为提高线路的耐雷水平，均优先采用降低杆塔接地电阻的方法。

（4）耦合地线：在导线的下方加装一条耦合地线，具有一定的分流作用和增大导地线之间的耦合系数，可提高线路的耐雷水平和降低雷击跳闸率。

（5）消弧线圈：能使雷电过电压所引起的单相对地冲击闪络不转变为稳定的工频电弧，即大大减少建弧率和断路器的跳闸次数。

（6）避雷器：不作密集安装，仅用作线路上雷电过电压特别大或绝缘薄弱的防雷保护。

能免除线路的冲击闪络，使建弧率降为零。

（7）不平和绝缘：为了避免线路落雷时双回路同事闪络跳闸而造成的完全停电的严重局面，当采用通常的防雷措施都不能满足要求时，在雷击线路时绝缘水平较低的线路首先跳闸，保护了其他线路。

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]。

10KV线路OPGW架空防雷接地线应用摘要：配电网承担着满足社会供电需求的重任，线路的安全性影响到供电的可靠性，10kV架空线路面临风险因素较多,是供电系统比较关注的质量环节。

在10kV配网架空绝缘线路的使用过程，架空线面临着阳光照射、风雨侵蚀等自然因素的影响，而雷击是导致导线故障率高的原因之一。

近年来随着现代科技的快速发展，10kV配网架空绝缘线路在防雷设计上也有了全新的突破。

关键词：10KV线路；OPGW架空；防雷接地线；应用引言OPGW是一种既具有通信又具有避雷功能的电力系统，在高压输电线路中得到了广泛的应用。

目前多数 OPGW采用的是逐步接地的方法，而常规的避雷线路多为分断绝缘和一点接地。

在实际应用中，如果同一塔上同时使用了普通避雷线与OPGW，其接地方式不同，则会导致 OPGW发生雷击的概率增大；因此，我们需要对 OPGW的各种接地模式进行分析，以便对其进行科学、合理的选择。

1.电力系统OPGW概念在传输线母线上采用相同的钢芯铝线和镀锌钢绞线，已有数年的使用经验，但在实际使用中，却极难发生雷电问题。

然而在大规模使用 OPGW光缆时，会呈现出多种状态，导致 OPGW光缆被雷电击中，从而导致断股率下降。

然而，与之配套的接地线并无损失，因此，我们应当将常规接地与 OPGW的使用进行比较：(1) OPGW光缆在同一线上的每根导线比普通接地线的电阻低(2) OPGW光缆防雷线在同一条线上为每个塔架线全部铺设，根据具体的具体条件，普通地线可以采用多种方法；在变电站周边，接地端的接地面应多于OPGW端。

(3)当地线与塔的联结时， OPGW一侧的联接电阻器通常位于普通接地侧之下。

架空线的避雷功能：起到通信通道的功能，降低系统潜在供电流、引雷等功能，而引雷是最常用的功能。

因此我们可以推测，如果 OPGW光缆上有一个很低的接地信道电阻，那么很可能会引起闪电。

有关的研究表明，90%的雷电是负的。

相关的试验结果显示，导流是由负雷云向下过渡的，而不是连续的，通常是一种超长的空隙。

浅析 110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计摘要：110kV的输电线路在当今社会的电力系统中发挥着至关重要的作用，由于110kV的输电线路多在高空和山区中架设，存在着许多不安全的因素，很容易遭受鸟粪、污秽物附着、雷电等不安全因素的影响，从而导致线路跳闸、短路等电网事故的发生。

所以说防雷技术与降低接地电阻可以增强架空线路安全性，提高综合防雷技术，降低对110kV输电线路的维护费用。

因此110kV输电线路综合防雷技术与降低接地电阻的设计至关重要。

关键词：110kV输电线路防雷技术接地电阻一、110kV输电线路遭受雷击原理以及降低铁塔接地电阻的必要性110kV输电线路对整个电网系统中起着至关重要地位，在社会中也起着重要作用，能够促进社会经济的发展，提高人们的生活水平。

110kV一旦发生事故，可能导致大面积停电，造成重大经济损失，因此110kV输电线路的安全也十分重要。

110kV输电线路现在已经广泛使用，但在使用过程中经常受到雷击导致的架空输电线路事故。

而雷电属于自然现象，雷云放电一般在云中或者是云间进行的，只有很少一部分电子会对地发生，而雷云相对于其他云较低，再加上110kV输电线路的周边没有任何的带其他电性的电荷云层,这样110kV架空输电线路就会对带电雷云造成吸引，雷云集聚足够多的电荷后雷云电子被吸引且会形成电流，这些能够在很短时间内达到最大值,之后再逐渐的衰减下去,其冲击波陡度和雷电流幅值也会到达最大值。

当铁塔接地电阻没有较大时，雷击塔顶时将导致塔顶电位较高，塔顶电位Uk=Ik×R×a。

其中：Uk-塔顶电位；Ik-雷电流；R-铁塔接地电阻；a-雷电流冲击系数。

这个电压Uk足够高时，可以击穿空气，雷电流向导线释放。

再加上绝缘子表面脏污，导通电流不能及时恢复绝缘强度时，形成持续性放电，最终导致跳闸和引发一系列的事故。

这个雷击后电流也会通过输电线路的铁支架传递到地面，可能对当地的居民也会造成一定的危害。

架空输电线路防雷与接地技术的探讨发布时间：2022-11-08T08:07:54.805Z 来源：《福光技术》2022年22期作者：孙志祥[导读] 架空输电线路作为电力系统三大（输变配）主要组成部分之一，暴露在自然界千变万化的气候中，极易遭受雷击；倘若不采取必要的防雷措施或防雷措施不足，雷击可能引起架空输电线路的绝缘子损坏、地线和导线断线，并造成线路故障跳闸国网怀化供电公司湖南怀化 418000摘要：架空输电线路作为电力系统三大（输变配）主要组成部分之一，暴露在自然界千变万化的气候中，极易遭受雷击；倘若不采取必要的防雷措施或防雷措施不足，雷击可能引起架空输电线路的绝缘子损坏、地线和导线断线，并造成线路故障跳闸；雷击时产生的入侵波通过架空输电线路串入变电站，还会引起站内设备损坏造成更大的设备事故，甚至会造成电网动荡解列最终造成大面积停电；电力供应的突然中断会造成工厂企业生产秩序混乱，给经济社会带来不稳定因素，更是直接影响供电企业的经济效益和企业品牌形象。

基于此，文章就架空输电线路防雷与接地技术的应用进行了简要的分析。

关键词：架空输电线路；防雷接地技术1雷电的分类及危害雷击的直接危害主要表现有三个方面：一是雷电直击雷，当雷云对地面突出物的电场强度达到空气的击穿强度时，产生的放电现象；二是雷电感应雷，雷云接近地面时，在地面突出的建筑物顶部被感应出大量的异性电荷，一旦雷云与其他异性雷云放电后，聚集在该建筑物顶部的感应电荷就失去束缚，以雷电波的形式高速传播形成的。

三是雷电入侵波，由于雷击在架空线路的导线上或架空的金属管道上产生的冲击电压，沿着线路或管道的两个方向迅速传播的雷电波称为雷电入侵波，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。

据目前国家有关主管部门近期统计数据分析表明，直击雷造成的直接损坏大约仅只占15%，感应雷造成的直接损坏则仅大约占80%。

目前，直击雷所可能直接造成的自然灾害已明显大幅度地减少，而随着我国重点大中城市地区国民经济的快速健康发展，感应雷和雷电入侵波可能造成的各种危害却大幅有所增加。

阐述架空输电线路的防雷接地措施1 雷害概况青岛地区2012年第三季度220kV及110kV架空线路共跳闸90次，前者跳38次闸，后者跳52次闸，相比于上一年同期，其频率多43次。

评价输电线路防雷性能的两个重要指标即是耐雷水平及雷击跳闸率。

相关研究表明，杆塔耐雷水平一般需要超过进线段耐雷水平的2/3，所以接地电阻值需保证比较低。

对于220kV输电线路，一般线段耐雷水平需控制在75kA之上，进线段为110kA；对于110kV输电线路，一般线段耐雷水平需控制在40kA之上，进线段为75kA。

2 线路防雷接地电阻因素及接地装置影响因素2.1 线路防雷接地电阻因素经过双地线保护，确保耐雷达到要求的水平，所有线路的进线段接地电阻都需要保证在5～10Ω的范围内，对一般线段通常需保证在5～20Ω范围内，按照耐雷水平的需要，110～220kV输电线路对接地电阻的要求很高。

表1为110kV、220kV输电线路对接地电阻的要求。

如果输电线路是对单地线，耐雷水平在接地电阻不变的前提下低25%左右，这是因为架空地线耦合系数比较小。

实际上，即便满足了上表的基本要求，却很难达到满意的耐雷水平。

输电线路接地电阻值在很大程度上左右着线路的耐雷水平。

所以，必须对接地装置进行改进并尽量控制接地电阻。

2.2 接地装置影响因素接地体与接地引下线统称为防雷接地装置，包括地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻，这也是架空输电线路的一个重要部分。

防雷接地装置的作用主要是使雷电流能够可靠流经引线、保护线路设备绝缘、减少雷击跳闸几率、消除跨步电压对人体的威胁等。

从另一个角度分，接地装置包括了自然接地体以及人工接地装置，人工接地装置的作用在于对自然接地体的补充，使得接地电阻达到保护要求。

和接地装置的冲击特性相关的几个参数有装置的结构、尺寸、埋深、土壤电阻率及雷电流等。

当土壤电阻率在500Ω·m以内时，其导电性能比较好，而土壤电阻率上升会引起接地电阻快速增大，二者大体为一次线性相关；如果土壤电阻率为1000Ω·m，接地电阻就很难下降，如果要达到5Ω的要求，就需使用770m的射线；如果土壤电阻率为2000Ω·m，接地电阻最理想的也只能确保在10～20Ω范围内，极难再降低。