关于一起雷击跳闸事故的分析及防治措施探讨

韩斌++杨金成

摘 要：据统计，输电线路各类事故中雷击跳闸事故占有很大比例。通过对哈密地区一起110 kV雷击跳闸事故的计算、分析，得出反击是造成输电线路跳闸的主要原因，并就此提出几点提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的措施。

关键词：输电线路；耐雷水平；雷击跳闸；雷电过电压

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）19-0037-02

1 事故概述

2014-08-20T04：45：03，国网哈密供电公司110 kV某线路断路器比率差动保护、距离保护1段、零序保护1段动作跳闸，重合闸成功。故障相别为A、C相。

2 线路参数及绝缘配置

线路参数及绝缘配置情况具体如表1所示。

3 事故类型及原因分析

3.1 雷击事故类型

作用于输电线路上的雷电过电压分为感应雷过电压和直击雷过电压。运行经验表明，感应雷过电压只对35 kV及以下电压等级的线路造成威胁，因此，本文将不再对其进行过多的分析。直击雷过电压又可分为绕击形成的过电压和反击形成的过电压。

3.1.1 绕击

在架空输电线路上方虽然装设有接地的避雷线，但雷电有时仍能绕过该避雷线直接冲击到导线上去，使导线电位急剧升高。当导线与杆塔之间的电位差（即作用于绝缘子串上的电压）大于绝缘子串冲击闪络电压时，绝缘子将发生闪络放电，即为绕击。

3.1.2 反击

雷电直接击于杆塔或档距中央避雷线上，由于杆塔接地电阻较高，接地通道不良，致使雷电流不能及时向大地泄放，会在杆塔或避雷线上产生过电压，此时塔顶电位（或档距中央避雷线电位）要远高于导线电位。当塔顶与导线间的电位差大于

绝缘子串冲击闪络电压，或档距中央避雷线与导线间的电位差大于空气冲击闪络电压时，将发生闪络放电，即为反击。

3.2 原因初步分析

根据变电站所给的保护信息以及现场事故巡视发现，线路跳闸时，A、C两相保护同时动作，A、C两相绝缘子芯棒上均有明显的放电痕迹，基本可以排除发生绕击的可能。反击引起线路跳闸的可能性最大。下面将通过具体计算来验证以上推断。

3.3 具体计算过程

3.3.1 验算发生雷击避雷线档距中央的可能

图1所示为65号杆塔的尺寸图。

根据雷电监测系统实时监测数据，2014-08-20T04：45：03左右，查找到位于本次故障点附近处有一次强雷电流回击，其瞬时雷电流达38.2 kA。此雷电流已经超过65号杆雷击杆塔塔顶部时的耐雷水平，结合放电点位置分析，可以确定此次雷击跳闸事故由反击引起。

4 防治措施

线路所处地区平均海拔超过1 700 m，砂石地质，土壤电阻率高达500～1 000Ω·m。综合考虑经济和技术两方面因素，提出以下几点提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的措施。

4.1 改用空气动力型玻璃绝缘子

此条线路64号～66号杆塔处于III级污秽地区。为提高线路绝缘水平，可考虑改用外型完全光滑的空气动力型玻璃绝缘子。此种玻璃绝缘子除自身闪络电压高、可零值自爆、风偏小等特点外，还具有污秽物不易在其表面堆积的优点。因此，利用玻璃绝缘子调爬方便的特性，合理增加绝缘子片数，能有效提高线路的耐雷水平。

4.2 架设耦合地线

架设地线的作用主要有两点：①增大避雷线与导线之间的耦合系数，从而降低绝缘子两端电压（反击电压和感应电压）的分量；②增大雷击杆塔塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流。

4.3 装设线路型避雷器

线路型避雷器将其伏·秒特性与绝缘子的伏·秒特性相配合，当线路遭受雷击时，避雷器可靠动作，间隙被击穿，泄放雷电流能量，以保护绝缘子串不发生闪络。为充分利用资金，可积极利用雷电监测系统，加强雷电信息采集。根据统计数据，线路避雷器可优先安装在下列杆塔：山区线路雷击活动频繁区域的杆塔、杆塔接地电阻超过设计要求且已发生过雷击闪络的杆塔。本次发生雷击跳闸事故的65号杆塔非常适合安装线路型避雷器。

4.4 采用爆破接地技术

爆破接地技术是通过爆破制裂，再用压力机将低电阻率材料压入爆破裂缝中，从而起到改善土壤导电性能的目的。此技术的效果已经得到很好的验证，采用这种技术对广东220 kV韶郭线300号杆塔的接地装置进行了改造，将接地电阻从270 Ω降到10.4 Ω，极大地提高了线路的绝缘水平。

5 结束语

做好输电线路防雷工作，有效提高输电线路的供电可靠性，对国民经济的建设至关重要。本文提出的几点提高输电线路综合防雷水平的措施对新疆戈壁、山区输电线路（尤其是老旧线路）具有十分重要的参考价值。

参考文献

[1]张红.高电压技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]电力工业部电力科学研究院高压研究所.DL/T620—1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].北京：中国电力出版社，1997.

[3]闫东，张亚鹏，卢明，等.污秽地区玻璃绝缘子的选用[J].电磁避雷器，2005（05）.

[4]罗真海，何金良.爆破接地技术在降低杆塔接地装置接地电阻中的应用[J].中国电力，1999（06）.

〔编辑：刘晓芳〕

摘 要：据统计，输电线路各类事故中雷击跳闸事故占有很大比例。通过对哈密地区一起110 kV雷击跳闸事故的计算、分析，得出反击是造成输电线路跳闸的主要原因，并就此提出几点提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的措施。

关键词：输电线路；耐雷水平；雷击跳闸；雷电过电压

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）19-0037-02

1 事故概述

2014-08-20T04：45：03，国网哈密供电公司110 kV某线路断路器比率差动保护、距离保护1段、零序保护1段动作跳闸，重合闸成功。故障相别为A、C相。

2 线路参数及绝缘配置

线路参数及绝缘配置情况具体如表1所示。

3 事故类型及原因分析

3.1 雷击事故类型

作用于输电线路上的雷电过电压分为感应雷过电压和直击雷过电压。运行经验表明，感应雷过电压只对35 kV及以下电压等级的线路造成威胁，因此，本文将不再对其进行过多的分析。直击雷过电压又可分为绕击形成的过电压和反击形成的过电压。

3.1.1 绕击

在架空输电线路上方虽然装设有接地的避雷线，但雷电有时仍能绕过该避雷线直接冲击到导线上去，使导线电位急剧升高。当导线与杆塔之间的电位差（即作用于绝缘子串上的电压）大于绝缘子串冲击闪络电压时，绝缘子将发生闪络放电，即为绕击。

3.1.2 反击

雷电直接击于杆塔或档距中央避雷线上，由于杆塔接地电阻较高，接地通道不良，致使雷电流不能及时向大地泄放，会在杆塔或避雷线上产生过电压，此时塔顶电位（或档距中央避雷线电位）要远高于导线电位。当塔顶与导线间的电位差大于

绝缘子串冲击闪络电压，或档距中央避雷线与导线间的电位差大于空气冲击闪络电压时，将发生闪络放电，即为反击。

3.2 原因初步分析

根据变电站所给的保护信息以及现场事故巡视发现，线路跳闸时，A、C两相保护同时动作，A、C两相绝缘子芯棒上均有明显的放电痕迹，基本可以排除发生绕击的可能。反击引起线路跳闸的可能性最大。下面将通过具体计算来验证以上推断。

3.3 具体计算过程

3.3.1 验算发生雷击避雷线档距中央的可能

图1所示为65号杆塔的尺寸图。

根据雷电监测系统实时监测数据，2014-08-20T04：45：03左右，查找到位于本次故障点附近处有一次强雷电流回击，其瞬时雷电流达38.2 kA。此雷电流已经超过65号杆雷击杆塔塔顶部时的耐雷水平，结合放电点位置分析，可以确定此次雷击跳闸事故由反击引起。

4 防治措施

线路所处地区平均海拔超过1 700 m，砂石地质，土壤电阻率高达500～1 000Ω·m。综合考虑经济和技术两方面因素，提出以下几点提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的措施。

4.1 改用空气动力型玻璃绝缘子

此条线路64号～66号杆塔处于III级污秽地区。为提高线路绝缘水平，可考虑改用外型完全光滑的空气动力型玻璃绝缘子。此种玻璃绝缘子除自身闪络电压高、可零值自爆、风偏小等特点外，还具有污秽物不易在其表面堆积的优点。因此，利用玻璃绝缘子调爬方便的特性，合理增加绝缘子片数，能有效提高线路的耐雷水平。

4.2 架设耦合地线

架设地线的作用主要有两点：①增大避雷线与导线之间的耦合系数，从而降低绝缘子两端电压（反击电压和感应电压）的分量；②增大雷击杆塔塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流。

4.3 装设线路型避雷器

线路型避雷器将其伏·秒特性与绝缘子的伏·秒特性相配合，当线路遭受雷击时，避雷器可靠动作，间隙被击穿，泄放雷电流能量，以保护绝缘子串不发生闪络。为充分利用资金，可积极利用雷电监测系统，加强雷电信息采集。根据统计数据，线路避雷器可优先安装在下列杆塔：山区线路雷击活动频繁区域的杆塔、杆塔接地电阻超过设计要求且已发生过雷击闪络的杆塔。本次发生雷击跳闸事故的65号杆塔非常适合安装线路型避雷器。

4.4 采用爆破接地技术

爆破接地技术是通过爆破制裂，再用压力机将低电阻率材料压入爆破裂缝中，从而起到改善土壤导电性能的目的。此技术的效果已经得到很好的验证，采用这种技术对广东220 kV韶郭线300号杆塔的接地装置进行了改造，将接地电阻从270 Ω降到10.4 Ω，极大地提高了线路的绝缘水平。

5 结束语

做好输电线路防雷工作，有效提高输电线路的供电可靠性，对国民经济的建设至关重要。本文提出的几点提高输电线路综合防雷水平的措施对新疆戈壁、山区输电线路（尤其是老旧线路）具有十分重要的参考价值。

参考文献

[1]张红.高电压技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]电力工业部电力科学研究院高压研究所.DL/T620—1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].北京：中国电力出版社，1997.

[3]闫东，张亚鹏，卢明，等.污秽地区玻璃绝缘子的选用[J].电磁避雷器，2005（05）.

[4]罗真海，何金良.爆破接地技术在降低杆塔接地装置接地电阻中的应用[J].中国电力，1999（06）.

〔编辑：刘晓芳〕

摘 要：据统计，输电线路各类事故中雷击跳闸事故占有很大比例。通过对哈密地区一起110 kV雷击跳闸事故的计算、分析，得出反击是造成输电线路跳闸的主要原因，并就此提出几点提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的措施。

关键词：输电线路；耐雷水平；雷击跳闸；雷电过电压

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）19-0037-02

1 事故概述

2014-08-20T04：45：03，国网哈密供电公司110 kV某线路断路器比率差动保护、距离保护1段、零序保护1段动作跳闸，重合闸成功。故障相别为A、C相。

2 线路参数及绝缘配置

线路参数及绝缘配置情况具体如表1所示。

3 事故类型及原因分析

3.1 雷击事故类型

作用于输电线路上的雷电过电压分为感应雷过电压和直击雷过电压。运行经验表明，感应雷过电压只对35 kV及以下电压等级的线路造成威胁，因此，本文将不再对其进行过多的分析。直击雷过电压又可分为绕击形成的过电压和反击形成的过电压。

3.1.1 绕击

在架空输电线路上方虽然装设有接地的避雷线，但雷电有时仍能绕过该避雷线直接冲击到导线上去，使导线电位急剧升高。当导线与杆塔之间的电位差（即作用于绝缘子串上的电压）大于绝缘子串冲击闪络电压时，绝缘子将发生闪络放电，即为绕击。

3.1.2 反击

雷电直接击于杆塔或档距中央避雷线上，由于杆塔接地电阻较高，接地通道不良，致使雷电流不能及时向大地泄放，会在杆塔或避雷线上产生过电压，此时塔顶电位（或档距中央避雷线电位）要远高于导线电位。当塔顶与导线间的电位差大于

绝缘子串冲击闪络电压，或档距中央避雷线与导线间的电位差大于空气冲击闪络电压时，将发生闪络放电，即为反击。

3.2 原因初步分析

根据变电站所给的保护信息以及现场事故巡视发现，线路跳闸时，A、C两相保护同时动作，A、C两相绝缘子芯棒上均有明显的放电痕迹，基本可以排除发生绕击的可能。反击引起线路跳闸的可能性最大。下面将通过具体计算来验证以上推断。

3.3 具体计算过程

3.3.1 验算发生雷击避雷线档距中央的可能

图1所示为65号杆塔的尺寸图。

根据雷电监测系统实时监测数据，2014-08-20T04：45：03左右，查找到位于本次故障点附近处有一次强雷电流回击，其瞬时雷电流达38.2 kA。此雷电流已经超过65号杆雷击杆塔塔顶部时的耐雷水平，结合放电点位置分析，可以确定此次雷击跳闸事故由反击引起。

4 防治措施

线路所处地区平均海拔超过1 700 m，砂石地质，土壤电阻率高达500～1 000Ω·m。综合考虑经济和技术两方面因素，提出以下几点提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的措施。

4.1 改用空气动力型玻璃绝缘子

此条线路64号～66号杆塔处于III级污秽地区。为提高线路绝缘水平，可考虑改用外型完全光滑的空气动力型玻璃绝缘子。此种玻璃绝缘子除自身闪络电压高、可零值自爆、风偏小等特点外，还具有污秽物不易在其表面堆积的优点。因此，利用玻璃绝缘子调爬方便的特性，合理增加绝缘子片数，能有效提高线路的耐雷水平。

4.2 架设耦合地线

架设地线的作用主要有两点：①增大避雷线与导线之间的耦合系数，从而降低绝缘子两端电压（反击电压和感应电压）的分量；②增大雷击杆塔塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流。

4.3 装设线路型避雷器

线路型避雷器将其伏·秒特性与绝缘子的伏·秒特性相配合，当线路遭受雷击时，避雷器可靠动作，间隙被击穿，泄放雷电流能量，以保护绝缘子串不发生闪络。为充分利用资金，可积极利用雷电监测系统，加强雷电信息采集。根据统计数据，线路避雷器可优先安装在下列杆塔：山区线路雷击活动频繁区域的杆塔、杆塔接地电阻超过设计要求且已发生过雷击闪络的杆塔。本次发生雷击跳闸事故的65号杆塔非常适合安装线路型避雷器。

4.4 采用爆破接地技术

爆破接地技术是通过爆破制裂，再用压力机将低电阻率材料压入爆破裂缝中，从而起到改善土壤导电性能的目的。此技术的效果已经得到很好的验证，采用这种技术对广东220 kV韶郭线300号杆塔的接地装置进行了改造，将接地电阻从270 Ω降到10.4 Ω，极大地提高了线路的绝缘水平。

5 结束语

做好输电线路防雷工作，有效提高输电线路的供电可靠性，对国民经济的建设至关重要。本文提出的几点提高输电线路综合防雷水平的措施对新疆戈壁、山区输电线路（尤其是老旧线路）具有十分重要的参考价值。

参考文献

[1]张红.高电压技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]电力工业部电力科学研究院高压研究所.DL/T620—1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合[S].北京：中国电力出版社，1997.

[3]闫东，张亚鹏，卢明，等.污秽地区玻璃绝缘子的选用[J].电磁避雷器，2005（05）.

[4]罗真海，何金良.爆破接地技术在降低杆塔接地装置接地电阻中的应用[J].中国电力，1999（06）.

〔编辑：刘晓芳〕