线路避雷器在输电线路防雷中的应用效果探讨 图文 民熔

近几年来，雷击引起的输电线路掉闸故障日益增多，从实际运行经验表明，输电线路的故障一半以上是雷电引起的。为了减少输电线路的雷击故障，通常采用多种的防雷措施，一般有: 架设避雷线; 降低杆塔接地电阻; 架设耦合地线; 提高线路的绝缘水平等等，取得了一定的防雷效果。但常规的防雷保护措施仅能部分地降低线路雷击跳闸率，一些高土壤电阻率的线路杆塔、绕击雷对线路造成影响及线路雷击区防雷问题上，仍没有找到比较好的解决方法。

1避雷器介绍：氧化锌避雷器

HY5WS-17/50氧化锌避雷器

10KV高压配电型 

A级复合避雷器

产品型号: HY5WS- 17/50 

额定电压: 17KV

产品名称:氧化锌避雷器 

直流参考电压: 25KV

持续运行电压: 13.6KV 

方波通流容量: 100A

防波冲击电流: 57.5KV(下残压)

大电流冲击耐受: 65KA

操作冲击电流: 38.5KV(下残压

注:高压危险!进行任何工作都必须先切断电流，严重遵守操作规程执行各种既定的制度慎防触电与火灾事故。

使用环境:

a.海拔高度不超过2000米;

b.环境温度:最高不高于+40C- -40C;

C.周围环境相对湿度:平均值不大于85%;

d.地震强度不超过8级;

e.安装场所:无火灾、易燃、易爆、严重污秽、化学腐蚀及剧烈震动场所。

体积小、重量轻，耐碰撞运输无碰损失，安装灵活特别适合在开关柜内使用

线路避雷器在输电线路防雷中的应用效果探讨，民熔

民熔 HY5WZ-17/45高压氧化锌避雷器

10KV电站型 

金属氧化锌避雷器

民熔 35KV高压避雷器

HY5WZ-51/134户外电站型氧化锌避雷器

复合型

2线路避雷器防雷的基本原理　　

线路避雷器一般采用避雷器本体和串联空气间隙的组合结构，避雷器本体基本不承担系统运行电压，不必考虑在长期运行电压下的电老化问题，在本体发生故障时也不影响线路运行。串联空气间隙有两种，一是纯空气串联间隙（简称纯空气间隙），一是由合成绝缘子支撑的串联空气间隙（简称绝缘子间隙）。

两种间隙各有优缺点，纯空气间隙不必担忧空气间隙发生故障，但在安装线路避雷器时需要在杆塔上调整间隙距离，实施安装时要求高一点; 情况相反，对于绝缘子间隙，由于间隙距离已由绝缘子下，实施安装较为容易，但支撑串联间隙的合成绝缘子承担着较高的系统电压。

线路避雷器在输电线路防雷中的应用效果探讨，民熔

雷击杆塔时，一部分雷电流通过避雷线流到相邻杆塔，另一部分雷电流经杆塔流入大地，杆塔接地电阻呈暂态电阻特性，一般用冲击接地电阻来表征。雷击杆塔时塔顶电位迅速提高，其电位值为:Ut=iRd+L· di/dt (1)式中, i--雷电流; Rd--冲击接地电阻; L.di/dt--暂态分量。　　

当塔顶电位Ut与导线上的感应电位U1的差值超过绝缘子串50%的放电电压时，将发生由塔顶至导线的闪络。即Ut-U1＞U50，如果考虑线路工频电压幅值Um的影响，则为Ut-U1+Um＞U50。因此，线路的耐雷水平与4个重要因素有关，即线路绝缘子的50%放电电压、雷电流强度、有无架空地线和塔体的冲击接地电阻。

一般来说，线路的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和大气条件相关，不加装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用降低塔体的接地电阻，在山区，降低接地电阻是非常困难的，这也是为什么输电线路屡遭雷击的原因。图1为线路避雷器及绝缘子的伏-秒特性图

线路避雷器在输电线路防雷中的应用效果探讨，民熔加装避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，雷电流的分流将发生变化，一部分雷电流从避雷线传入相邻杆塔，一部分经塔体入地，当雷电流超过一定值后，避雷器动作加入分流。大部分的雷电流从避雷器流入导线，传播到相邻杆塔。雷电流在流经避雷线和导线时，由于导线间的电磁感应作用，将分别在导线和避雷线上产生耦合分量。

因为避雷器的分流远远大于从避雷线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。从图1中不难发现加装线路避雷器对防雷效果是十分明显的。

3线路避雷器的选点　　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）　

（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（p）有突变的地带，土地质断层地带，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，雷易击于低土壤电阻率处;　　

（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，例如有良好土层和植被的山丘，雷易击于突出的山顶、山的向阳坡等。　

线路避雷器一般安装在线路易击区，但在选择安装线路避雷器地点过程中，必须结合本地区历年来的线路雷击跳闸情况、运行经验及线路所经的地形。综合以上各种因素，确定线路避雷器安装的最佳地点，提高线路的耐雷水平。

4线路避雷器使用及动作情况　　　　

110kV田梯线全长13.88公里，1997年投入运行，据统计该线路在1998年和1999年共有5次的雷击掉闸，其中#40~#45段就有3次雷击跳闸。为此，我们对该线路的有关数据进行分析、研究，发现110kV田梯线#38~#46位于山的向阳坡上且为风口，杆塔的接地电阻也偏大。

综合各种因素，我们决定在110kV田梯线#40、#43、#45各安装3组共9只避雷器，运行至今已接近3年时间，在这段时间，该线路没有发生过雷击掉闸故障。检查线路避雷器的放电记数器，发现线路避雷器都有动作。

5结束语　　

(1)、在输电线路易击区杆塔上安装线路避雷器后，杆塔段未发生雷击跳闸，提高了线路的耐雷水平，线路避雷器在输电线路的应用取得了初步的成效。　　

(2)、正确选择线路避雷器安装位置是很重要的，是能否充分发挥线路避雷器作用的关键。　　

(3)、继续对输电线路的防雷工作进行分析、总结，进一步探讨积累线路避雷器的运行经验，不断地提高线路的耐雷水平。表1: