输电线路防雷设计与运行措施

3.1 合理选择输电线路路径

大量运行经验表明，线路遭受雷击往往集中于线路的某些地段。我们称之为选择性雷

击区，或称为易击区。线路若能避开易击区，或对易击区线段加强保护，则是防止雷害的根本措施。实践表明，下列地段易遭受雷击：

1、雷暴走廊，如山区风口以及顺风的河谷和峡谷等处；

2、四周是山丘的潮湿盆地，如杆塔周围有鱼塘、水库、湖泊、沼泽地、森林或灌木、附近又有蜿蜒起伏的山丘等处；

3、土壤电阻率有突变的地带，如地质断层地带，岩石与土壤、山坡与稻田的交界区，岩石山脚下有小河的山谷等地，雷易击与低土壤电阻率处； 4、地下有导电性矿的地面和地下水位较高处；

5、当土壤电阻率差别不大时，例如有良好的土层和植被的山丘，雷易击于突出的山顶、山的向阳坡等。

3.2 架设避雷线

3.2.1 架设避雷线

架设避雷线时输电线路防雷防护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防

止雷直击导线，同时还具有以下作用：

1、分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低杆顶电位； 2、通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压； 3、对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。

通常来说，线路的电压越高，采用避雷线的效果越好，而且避雷线在线路造造价中所占的比重也越低（一般不超过线路总造价的10%0.因此规程规定，220kV及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线，110kV线路一般也应全线架设避雷线。

为了提高避雷线对导线的屏蔽效果，保证雷电不致绕过避雷线而直接命中导线，应当减小绕击率。避雷线对边导线的保护角应做得小一些，一般采用双避雷线线路应做到护角在

以下。

。220kV及330kV

左右。500kV及以上的超高压、特高压线路都假设双避雷线，保

为了起到保护作用，避雷线应在每基杆塔处接地。在双避雷线的超高压输电线路上，正常的工作电流将在每个挡距中两根避雷线所组成的闭合回路里感应出电流并引起功率损耗。为了减小这一损耗，同时为了把避雷线兼作通讯及继电保护的通道，可将避雷线经过一个小间隙对地（杆塔）绝缘起来。雷击时，间隙被击穿，使避雷线接地。

随着线路电压等级的下降，线路的绝缘水平也随之逐级下降，避雷线的防护效果也就逐步降低，以致在很低电压时失去使用意义。因此，避雷线一般只用于输电线路中。

有避雷线线路的耐雷水平

3.2.2 采用绝缘避雷线防雷

送电线路的避雷线除用作防雷外，还有多方面的综合作用，如实现载波通信；降低不对称短路时的工频过电压、减小潜供电流；作为屏蔽线以降低电力线对通信线的干扰等。按照用途之不同，避雷线悬挂方式有两种，一种是直接悬挂于杆塔上，另一种是经过绝缘子与杆塔相连，即使避雷线对地绝缘。

由于避雷线至各项导线的距离一般是不相等的，他们之间的互感就有些差别，因此，尽管在正常情况下三项导线的负荷电流时平衡的，但在避雷线上仍然要感应出一个纵电动势。如果避雷线逐杆接地，这个电动势就要产生电流，其结果就增加了线路电能损失。200-200km的送电线路每年损失可达几十万度。因此，目前我国新设计的超高压线路，一般采用绝缘避雷线以减少能耗。避雷线虽然绝缘，但在雷击时，避雷线的绝缘在雷电先驱放电阶段即被击穿而使避雷线呈接地状态，因而不会影响其防雷效果。

3.3 降低杆塔接地电阻

3.3.1 避雷线与塔脚电阻相配合

避雷线与塔脚电阻相配合，在雷击时能够起到大幅度降压的作用，故而对110KV以

上的混凝土杆或铁塔线路，是一种最有效的防护做事。规程要求，有避雷线的线路，每基杆塔的工频接地电阻在雷季干燥时不宜超过表 所列数值。

对于30-60kV的铁塔或混凝土杆线路，虽然一般加挂避雷线的意义不大，但却仍然要逐塔接地。因这时若一相因雷击闪络接地后，他就实际上起到了避雷线的作用，在一定程度上可以防止其他两相进一步闪络。其接地电阻不受限制，但年平均雷暴日数找过40的地区，不易超过30。

有避雷线输电线路杆塔的工频接地电阻

3.3.2输电线路接地装置的形式

1、在土壤电阻率小于或等于100的超市地区，如杆塔的自然接地电阻不大于表

的规定，可利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地（包括铁塔基础以及钢筋混凝土杆埋入地中的杆段和底盘、拉线盘等），不必另设人工接地装置，但发电厂变电所的进线端除外。

2、土壤电阻率在100-300的地区，除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外，还

的

应设人工接地装置。接地体埋设深度不宜小于0.6-0.8m。在土壤电阻率在300-2000

地区，一般采用水平敷设的接地装置，接地体埋设深度不宜小于0.5m.在耕地中的接地体，应埋设在耕作深度以下。民区和水田中的接地装置，包括临时接地装置，宜围绕杆塔基础敷设形成闭合环形。 3、土壤电阻率大于2000

的地区，可采用6-8根总长度不超过500m的放射形接地

体，或连续伸长接地体。放射形接地体可采用长短结合的方式，接地体埋设深度不宜小于

0.3m。连续深长接地线是沿线路在地中埋设1-2根接地线，并可与下一基塔的杆塔接地装置相连。

4、在高土壤电阻率地区，当采用放射形接地装置时，如在杆塔基础附近（在放射形接地体每根最大长度的1.5倍范围内）有土壤电阻率较低的地带，可部分采用引外接地或者及其措施。

接地体的截面积及断面形状对接地电阻值影响不大，因此，接地体材料规格的选择主要考虑服饰及机械强度的需要。接地体的材料一般采用刚才。人工接地图，水平敷设可采用圆钢、扁钢；垂直敷设的可采用角钢、钢管、圆钢等。接地装置（包括接地体和接地引下线）的导体截面，必须符合热稳定与均压的要求。敷设在腐蚀性较强场所的接地装置，应根据腐蚀的性质采取热镀锡、热镀锌等防护做事、或适当加大截面。钢筋混凝土杆铁横担和钢筋混凝土横担线路的避雷线支架、导线横担与绝缘子固定部分或瓷横担如上下已用绑扎或焊接连成电气通路，非预应力钢筋可兼做接地引下线。在小接地短路电流系统中，如无可靠措施，预应力钢筋不宜兼做接地引下线。利用钢筋兼作接地引下线的钢筋与接地螺母、铁横担或瓷横担的固定部分应有可靠的电气连接。外敷的接地引下线可采用镀锌钢绞线，其截面不应小于

。

3.3.3 目前降低杆塔接地电阻的方法

1、利用接地电阻降阻剂

在接地极周围敷设了降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸、降低与周围大地介质之间的接触电阻的作用。因而能在一定程度上降低接地极的接地电阻。 降阻剂用于小面积的集中接地、小型接地网时，其讲足效果较为显著。

降阻剂时由集中物质配制而成的化学降阻剂，是具有导电性能良好的强电介质和水分这些强电介质和水分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部分水解的胶体所填充，使它不至于随地下水和雨水而流失，因而能长期保持良好的导电作用。这是目前采用的一种较新和积极推广普及的方法。 2、采用爆破接地技术

爆破接地技术是今年发展起来的降低接地装置接地电阻的新技术，通过爆破制裂，再用压力机将低电阻率材料压入爆破裂隙中，从而起到改善很大范围的土壤导电性能的目的，相当于大范围的土壤改性。