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山区架空输电线路雷电过
电压分析与防护措施(正
式)

Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The
Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.

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文件编号：KG-AO-9687-47
山区架空输电线路雷电过电压分析

与防护措施(正式)
使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行
具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常
工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。

1 线路概况
某110 kV线路全长51.8 km，杆塔140基，导线
为LGJ-150，线路平均档距约为350 m，杆塔采用110
kV定型塔。 系统为中性点直接接地系统，全线采用
GJ-35钢绞线为双避雷线，保护角19。。耐张塔采用9
片XP-4.5悬式绝缘子串，直线塔采用8片XP-4.5悬
式绝缘子串，接地极为4根垂直接地体与放射型的水
平接地体相连，水平接地体的敷设长度视接地电阻值
而定，部分杆塔采用了化学降阻剂，每基杆塔的接地
电阻值均符合设计要求。
自线路建成投运以来，该线9～17号塔与73～92
号塔之间由于属于强雷区，造成多次绝缘子串沿面闪
络、绝缘子破碎、甚至导线接地跳闸的永久性故障，
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极大地影响电网的稳定运行。
2 原因分析
(1) 根据故障后线路巡视结果，导致线路跳闸的
原因包括雷击塔顶后的反击和绕过避雷线的绕击2种
情况。
(2) 雷击故障点大多处于山谷附近，可能是因为
架空输电线路本身所处的地理位置较高，遭受雷击的
概率较大，此外由于地形的影响，存在一定的坡角，
增大了保护角，也就增加了雷击的概率。
(3) 虽然线路杆塔接地电阻符合设计及运行规程
要求，但线路途径地区多为山地，接地电阻值难以进
一步降低，也就无法继续提高线路的耐雷水平。 通过
计算得知，雷击杆塔顶端的耐雷水平为62～69 kA，
小于75 kA，绕击导线的耐雷水平为8kA，绕击概率
高。 3 改进措施
针对该条线路的避雷线保护角不足且耐雷水平不
够，提出以下措施：
(1) 减小线路保护角。在地面倾角比较大的区域，
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采取减小保护角直至为负值的方法来改善保护范围。
将2根避雷线各向外侧移0.15 m，全部或部分抵消地
面倾角的影响，以减小对两边相的保护角，经过计算
证明中相导线仍在保护范围内。
(2) 增加绝缘子片数。保持避雷线的高度不变，
即保持杆塔结构高度不变时，增加绝缘子的片数可以
降低导线的高度，使保护角减小，增加了绝缘子串的
50％冲击放电电压，同时最大绕击击距减小，绕击率
也相应降低。因此，在该线路遭受雷击频率较高的部
分线段，增加了1～2片绝缘子。
但需要注意的是，当保持导线高度不变，增加避
雷线的高度即增加杆塔结构高度时，虽然线路保护角
减小，但最大绕击击距增大，导致绕击率增大，因此，
不能片面地通过增加避雷线的高度来改善保护角。
(3) 在部分地势较高、容易聚集雷云的线段加装
线路型氧化锌避雷器。
采用线路型避雷器的目的就是提高线路的耐雷水
平。因此，在输电线路上安装线路型避雷器必须保证
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被保护线段内、外杆塔遭受雷击时被保护线段内绝缘
子不发生闪络。
此外，在选型时，考虑到线路绝缘子串的50%放
电电压比线路型避雷器雷电冲击残压高得多，还计算
了提高或降低线路型避雷器冲击残压对线路耐雷水平
的影响。
改造前5年该条线路共发生11起雷击跳闸事故，
改造后，连续3年未发生雷击跳闸事故，而其他未进
行改造的输电线路雷击跳闸率未见明显下降。实际运
行情况及计算结果表明，调整避雷线分布位置、增加
绝缘子片数以及加装线路型避雷器可以减少雷电过电
压对线路安全运行的影响，可以有效降低雷击跳闸率，
对山区输电线路是切实可行的方法。
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