1000kV特高压输电线路防雷研究

张立明，张卓

(国网湖北省电力公司检修公司宜昌运维分部，湖北　宜昌　443002)



1000kV特高压输电线路防雷研究

张立明，张卓

(国网湖北省电力公司检修公司宜昌运维分部，湖北宜昌443002)

对于1000kV特高压输电线路而言，最容易遭受的雷害是绕击。文章就针对1000kV特高压输电线路的绕击问题做了一些研究，并提出了降低特高压输电线路防绕击措施，希望能对运行人员有一些帮助。

1000kV；特高压输电线路；绕击；防雷

1　引言

人民生活水平能否提高以及国民经济的发展是否能得到改善这都与电力的发展有着至关重要的联系。发展1000kV特高压输电线路，对我国电力系统进步有着重要影响。因此，研究1000kV特高压线路防雷问题，就十分必要。特高压输电线路一般都夸大地区、跨江、河，受地形地貌以及恶劣天气等诸多因数的影响。特高压输电线路大部分位于山区地带，雷害情况比较严重。从而就造成雷害是引起特高压线路发生故障的主要因素。特高压线路遭受雷击有两个特点：(1)由于特高压线路绝缘水平比较高，雷击避雷线或杆塔塔顶发生反击概率较低；(2)由于线路杆塔比较高，这就使特高压线路容易遭受绕击。本文就特高压线路的反击和绕击进行一些分析，并提出了一些防雷措施，仅供参考。

2　特高压线路绕击分析

由于支撑特高压线路的杆塔一般都比较高，因此其导线上的工作电压幅值也相应比较大。在雷雨天气情况下，并且还伴随有雷云电荷作用，此时特高压线路杆塔顶部、避雷线、以及线路附近的地面凸出物等都会对特高压线路产生向上迎面先导。产生的迎面先导会在很大程度上降低线路的屏蔽性能。其原因可以建立电气几何模型，通过分析导线、避雷线、地面三者之间的击距区域来解释。绕击是造成特高压线路雷击跳闸的主要因素。在研究输电线路屏蔽性能时，一般是通过分析保护角来具体体现。

击距同雷电流幅值有关。对于击距公式而言，由于没有一个统一标准，当前我国使用的公式。如式(1)、(2)所示。

rs=10I0.65

(1)

(2)

在对1000kV特高压输电线路进行屏蔽性能分析后，很容易发现：1000kV特高压线路的杆塔类型只有四种：M型水平排列、3V型水平排列、M型三角排列、3V型三角排列。详细情况见表1。

对表1进行分析可得：在保护角大致相近情况下，M型杆塔要比3V型杆塔绕击闪络率低一些；三角形闪络要比水平闪络低。

3　特高压线路杆塔的选择

由于1000kV特高压线路都架设了地线，而且其绝缘子串与空气之间的放电电压水平也很大，这就使雷击地线或杆塔塔顶而发生反击的概率比较低。但是由于特高压线路杆塔一般较高，当雷电流流经特高压线路杆塔时，悬挂绝缘子串杆塔的横担处形成的感应电压降分量将增大。当杆塔高度增加时，雷电反击闪络率也会相应的增大，从降低雷电反击闪络率角度分析，选择拉线V型塔比选择自立式塔以及双回塔效果都要好。

4　特高压输电线路防雷措施

对于特高压输电线路而言，其雷害情况主要表现于以下三种情况：(1)杆塔顶部遭受雷击；(2)避雷线遭受雷击；(3)雷电绕过避雷线绕击特高压边相导线。本文针对特高压线路提出了以下几点防雷措施:

(1)把离特高压边相导线水平距40m范围内的地面凸出物，在进行特高压防雷设计时，要加以考虑，特别是有可能遭受绕击雷害地面凸出物 ，要加强其引雷措施，改善其引雷效果。

(2) 在中相导线被双避雷线有效保护的前提条件下,适当将边相导线侧避雷线外移,降低边相导线的遭受绕击的概率。

(3)在条件允许情况下，尽可能的使冲击接地电阻阻止减小,从而提高了避雷线的接地效果。

(4)对避雷线的机械强度尽可能提高,防止避雷线遭受雷击时出现断股现象，在雷击避雷线引起断线的这类恶性事故方面要加强重视。

(5)将塔顶避雷针装设在杆塔顶部,控制雷击点，使杆塔处绕击范围进一步缩小，同时避雷线的落雷次数也变小了。

(6)处于离特高压边相导线水平距离40m以内地面凸出物且可能存在绕击雷害时，在其顶部装设避雷针,或在可能存在绕击雷害的特高压线路大跨越的雷电方向侧装设旁路避雷线,引雷接闪,防止雷电绕击特高压导线。

(7)为了有效削弱线路的雷电强度, 尽可能的使用具有消雷功能的塔顶新型避雷针，实现防雷目的。

5　结语

由于特高压线路杆塔一般较高，这就很容易使特高压线路遭受雷击发生绕击雷害。在这种情形下，建议最好采用具有消雷功能的新型塔顶避雷针或者安装塔顶避雷针。除此之外，对于避雷线的接地效果和机械强度等等方面也不能忽视，也要加强采取措施。

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Research on 1000kV EHV Transimission Line Lighting Protection

ZHANGLi-ming,ZHANGZhuo

(Yichang Running and Service Branch of Hubei Electric Power Service Company,Yichang 443002,China)

For 1000kV EHV transimission lines,which is most struck by thunderbolt.In the paper,diffraction problems for 1000kV EHV transimission lines have been stalied.Put forward diffraction proof measures to reduce EHV transimission lines.

1000kV EHV transimission line;diffraction;lightning protection

1004-289X(2016)02-0076-02

TM72

B

2015-05-21