我国输电线路防雷保护现状及防雷新技术综述.ppt
武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,我国输电线路防雷保护现状及 防雷新技术综述 国家电网公司武汉高压研究所 易 辉,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,内容,1.概述 1.1输电线路的绝缘配合 1.2输电线路的防雷保护仍是我们工作的重点 2 输电线路雷害故障及其特点 2.1 国外线路的雷击故障率 2.2 我国线路的雷击故障率的典型值 2.3 输电线路雷击故障值得注意的几个特点,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,内容,3 减少线路雷击故障的途径及防雷保护措施 3.1 影响输电线路防雷特性的各种因素 3.2 降低线路雷击跳闸率的思路 4.线路防雷新技术 4.1 工程防雷计算的新进展 4.2 同塔双回线路采用差绝缘的防雷效果 4.3 线路避雷器防雷保护效果 4.4 可控放电避雷针 4.5 半导体消雷器 4.6 线路综合防雷措施 5 结束语,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,1 概述,输电技术的发展方向是因地制宜地运用交流输电和直流输电，强化网络结构，优化联网方式。交流输电的发展趋势是大容量、远距离、高电压输电，开展特高压百万伏级输电技术的科研储备技术。直流输电的发展是多端直流输电系统，以及对直流成网的可能性与必要性进行研究。 以三峡电网为中心的全国联网正在逐步实施，形成全国统一电网已不是遥远的未来。电力电子技术大量进入电力系统，也蕴酿着电力系统在技术上和管理上的变革；全国性大电网是一个地域分布十分广阔运行工况十分复杂的大系统，这就要求我们不断提高技术和管理水平。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,1 概述,全国输电线路的技术管理，运行维护水平的高低等直接关系到电网的可靠度及可用率。从总体情况看，我国输电线路的运行水平在世界上处于较为先进的状况，但线路防雷保护我们还有大量的工作要去做，因为在防雷理论的研究这方面较经济发达的国家，我国还有一定的距离。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,1.1 输电线路的绝缘配合,架空输电线路的绝缘水平是指绝缘子的类型及片数、导线对杆塔构架空气间隙、对避雷线间的空气间隙、对地及对各种跨越物最小允许间隙距离的确定。线路的绝缘水平应考虑线路的最高工作电压、暂时过电压、操作过电压和雷电过电压。一般而言，高压输电线路的绝缘水平由雷电过电压来复核和控制。 长期以来，人们一直认为超高压电网中由于绝缘水平的增强，线路耐雷水平提高，雷击则退到次要位置，操作过电压在绝缘配合中起主导作用，实际上，超高压输电线路所承受的工作电压、操作过电压和雷电过电压，与线路绝缘的耐受能力以及限制电压的各种措施，组成了一个相互联系的有机整体，而这三种电压对超高压系统的绝缘配合，运行可靠性的影响，谁起主导作用，决定于具体情况和条件，是发展变化的。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,1.1 输电线路的绝缘配合,随着对操作过电压的深入研究，以及保护设备性能的提高及保护措施的不断完善，500kV系统的操作过电压水平已降至2.0p.u及以下，330kV系统的操作过电压水平也已降至2.2p.u及以下，操作过电压已不再是超高压线路绝缘的控制因素。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,1.2 输电线路的防雷保护仍是我们工作的重点,我国的输电线路运行水平东与西、南与北差别较大，其主要原因有纬度、气候条件、地形地貌的差异，也有维护管理上的差别，因而线路跳闸率有较大差异，但从全国平均数来看，基本状况见表1。 表1 近年全国各电压等级线路故障跳闸率（平均数） 单位：次/100km·a,年份,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,1.2 输电线路的防雷保护仍是我们工作的重点,雷害事故在输电线路总事故中占有很大的比例。据统计，1988年北京共发生11起雷击事故，击坏输电线绝缘子多起，击断导线两条。1990年珠江三角洲地区雷雨，使广东电网220kV芳顺线受雷击，导致11个220kV变电站全停，造成广州、佛山、肇庆、韶关等市大面积停电。浙江省电力公司1994年的统计结果称：“据十多年来我省线路跳闸事故分析统计，因雷害引起的线路故障占线路总故障次数的70%80%”。而许多地区的这一比例也在50%70%之间。贵州省2003年的雷击跳闸率为70.2 %。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,1.2 输电线路的防雷保护仍是我们工作的重点,雷害较为严重的地区及省份有：福建、广东、广西、华东、贵州、四川、东北、华北等。从最近几年线路运行统计的结果来看，例如，1997年度输电线路的污闪跳闸及事故比1996年度降低了约90%，但雷击跳闸有增无减。可见防雷保护仍是当前输电线路运行维护工作的最重要任务之一。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2 输电线路雷害故障及其特点,35kV及以下电压等级的输电线路雷害的形式有两种，一个是感应雷，另一个是直击雷；110kV及以上电压等级的输电线路雷害的原因则只有直击雷，这一点是人们熟知的，但对于反击和绕击的判断则主要是根据经验和少得可怜的故障现象，因而多有判断失误，这对于有针对性地采取防雷对策，十分不利。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.1 国外线路的雷击故障率,世界各国的线路防雷保护工作参差不齐，当然这里有地理位置地形地貌以及纬度的差异，例如加拿大的高压线路甚至于500kV超高压线路由于处于少雷区（15个雷电日以下），他们不装设架空地线，而在20个雷电日及以上的地区，500kV线路才装设架空地线。 世界上几个主要国家的各级输电线路的雷击跳闸率统计值见表2。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,表2 国外各级线路的雷击跳闸率（单位：次/100km·a）,国别,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.2 我国线路的雷击故障率的典型值,我国的防雷保护工作就平均水平而言与世界各国相比较，处于较为先进的水平，我国各电压等级线路雷击跳闸率范围、目标值以及实际运行统计见表3。 表3 各电压等级线路雷击跳闸率范围、目标值及运行统计值表,类别,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3 输电线路雷击故障值得注意的几个特点,2.3.1 雷电活动强弱年份不同有差异 雷电活动的强弱不同的年份差异较大，同一条线路不同年份的雷击故障率相差达10倍，例如表4。 表4 500kV天平线I、II回线路雷击跳闸率历年统计表,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.2 保护角大的线路雷击故障率较高,这里我们可以看一看俄罗斯的线路运行数据，见表5。（1992年的统计值）,。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.3 斜山坡地区，一回线路对另一回线路的屏蔽,在分析500kV天平I、II回线路雷击故障的时间次序时，我们发现，天平II回投产前，天平I回发生过外侧（坡下侧）边导线遭绕击的故障（天平I回90#、185#、370#、422#杆），而天平II回投产后，天平I回再也未发生外边坡侧导线的绕击故障，而雷电绕击均发生在天平II回线路的外边坡侧导线。从天平I、II回线路走向来看，天平I回位于南岭山脉南坡靠近山顶侧，天平II回与I回除个别地段局部分开外，绝大部分平行（相距仅80120m）II回位于I回南下坡侧。 低空雷云（强度为1530kA的弱雷云团）沿山体移动时，首先，击中II回外边坡侧的相导线，而天平I回，由于II回的屏障作用则得到了保护，即II回线路对I回线路产生了“屏蔽效应”。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.4 小保护角塔仍会屏蔽失效,华东地区，特别是浙江省山区地带，连年发生雷击500kV线路故障： 1992年7月，500kV繁窑线395#塔及北兰线295#塔相继发生雷击事故；1993年4月500kV兰窑线19#塔发生雷击事故；1994年7月繁窑线467#塔又发生雷击事故。 在这几起事故中，遭受雷击的杆塔有一个共同的特点，即都为ZM1塔型，这种塔型边导线保护角为7.2°，按目前国际上通用的EGM方法来进行分析计算，理应在有效保护范围之内。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.4 小保护角塔仍会屏蔽失效,事实上，EGM理论是根据保护角较大，杆塔高度较低的线路运行经验总结而成的（美国依据345kV线路，观测了长达8年的统计值），有一定的适用范围。由于放电的分散性，超出绕击区外定位的先导，仍有一定的绕击率，只是定位点离开等效绕击区越远，绕击概率逐渐降低。以500kV繁窑线395#塔为例，计算得出最小绕击闪络电流（17kA）所作的暴露弧恰处于超出绕击区的临界条件，考虑到放电的分散性，应仍有一定的绕击概率。为了验证我们的计算及分析，分别在华中科技大学及武汉高压研究所进行了模拟试验，模拟试验采用缩小比例的试验（华中科技大学的比例为143：1，武汉高压研究所的比例20：1），试验结果表明：由于空间绕击曲线分布的不同，在对此曲线进行修正后，可以看到，在完全屏蔽区外的空间仍有绕击的可能，这部分雷击将导致雷击跳闸事故。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.5 山区线路以绕击为主,220kV新安江杭州I回线路于1960年9月投入运行，几十年来浙江省电力公司试验研究所利用磁钢棒做了长期大量的雷电观测记录工作并研究了很多防雷改进措施。这里摘录该线路21年间累计40次雷击闪络的情况，见表6。 表6 220kV新杭I回线路雷击故障分类情况,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.6 雷击档中引起的反击闪络不容忽视（流动波过电压）,对新杭I回的长期观测还对雷击点的位置进行了分类统计详见表7。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.7 耦合系数大的导线反而遭绕击次数多,一般认为，与地线耦合作用大的相导线较耦合作用小的相导线不太容易遭绕击，然而，对于垂直排列的三相导线而言，下导线尽管耦合系数较小，但其保护角也较小，上导线耦合系数大可保护角也大，所以上导线遭雷击的次数多。 这里还对造成绕击雷击点的位置也进行了统计，详见表8。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,表8 220kV新杭I回绕击点位置,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,关于绕击,·上导线遭绕击次数多是因为保护角相对于中下导线而言较大。 ·而下导线绕击次数比例达21.7%也说明尽管下导线保护角较小，而由于地形高差及斜山坡角度的影响而使得下导线暴露弧增大。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,2.3.8 易击段和易击点,大量的运行管理工作实践和运行经验告诉我们，输电线路存在“易击段”和“易击点”，这主要是“雷暴走廊”和雷暴活动的规律性造成的。这需要我们在较为长期地观测积累数据，才能找准这些“易击段”和“易击点”。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,3 减少线路雷击故障的途径及防雷保护措施,3.1 影响输电线路防雷特性的各种因素 （A）接地电阻 当杆塔塔型、尺寸与绝缘子型式和数量确定后，影响线路反击耐雷水平的主要因素是杆塔的接地电阻值，表9是500kV典型酒杯塔及±500典型直线塔不同接地电阻，所对应的耐雷水平的计算值。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,表9 500kV交直流线路耐雷水平与杆塔接地电阻的关系,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（B）地线与边导线的保护角,保护角实质表示了地线的屏蔽作用，在EGM（电气几何模型）方法中，这一效应可以用导线与地线垂直平分线的位置来表示。保护角变大，垂直平分线斜率增加，绕击区加大，从而使绕击区增加，一般而言，根据计算当20°之后，绕击就会显著增加。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（C）杆塔高度h,当塔高增加时，绕击数也会增加。而且塔高h较大时，会趋于饱和，杆塔高度增加，地面屏蔽效应减弱，这相当于EGM分析时抛物线相对位置有所变化，即绕击区变大，使更多的雷不击中地面而击中导线。而当杆塔相当高时，地面屏蔽作用已变得很弱，几乎所有落入垂直平分线以下区域的雷击能击中相导线，所以绕击数将趋于饱和，不再随塔高而增加。因此，从减少绕击的观点，应尽量减少保护角和降低杆塔高度。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（D）线路绝缘水平与波阻抗,在绕击事故中，小雷电流所占的比例较大，线路总的落雷数以及击中线路的雷电流幅值的分布情况，也就是用磁钢棒所测得的雷电流值概率分布曲线都应该与杆塔结构有关。 从电气向何模型分析图示中，我们知道，能引起绕击的最小雷电流表达式： 上式中，线路绝缘的U50%与绕击耐雷水平直接相关，若将线路的绕击耐雷水平提高，则绕击跳闸率便会降低。 上式中，波阻在分母上，若将波阻抗减少，则绕击耐雷水平会提高，所以，从减少绕击事故的观点，增加绝缘子片数和采用分裂导线都是有利的。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（E）地形的影响,山区线路的绕击率，尤其是坡度较大的山区，远不止平原地区的三倍，而是大得更多。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,3.2 降低线路雷击跳闸率的思路,长期以来，线路防雷所进行的传统工作是：尽可能降低杆塔接地电阻；尽可能降低杆塔高度；增加杆塔绝缘；减少边导线保护角；加装塔顶拉线；在横担处装侧向避雷针；装设耦合地线以及旁路架空地线等。近几年人们也在研究并在山区采用负保护角的杆塔，而最近提出的在避雷线上加装侧向短针则是基于将绕击转化为反击，这里因为反击耐雷水平大大高于绕击耐雷水平，对于500kV线路而言，前者一般为100kA及以上，后者仅为1530kA，较小雷电流即使击中避雷线及塔顶，也不会引起闪络。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4 线路防雷新技术,4.1 工程防雷计算的新进展 4.1.1 新的防雷计算方法的提出和完善 电力行业标准交流电气装置过电压保护和绝缘配合DL/T 620-1997所提供的计算方法，只适用于单回线路的防雷计算，近些年出现的同塔双回，甚至于同塔四回、六回输电线路，则标准的方法不能用于多回线路的防雷计算。工程设计提出的计算问题，使得人们去探索新的思路和新的计算方法。 交流电气装置过电压保护和绝缘配合标准所提供的计算方法，即使对于单回线路的计算，其结果也是十分粗略的。为了较精确地估算输电线路的雷击跳闸率，近年来发现和完善了一些计算方法。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（a）EMTP方法,用EMTP模拟计算耐雷水平是通过把线路、杆塔按分布参数进行模拟，考虑雷电波在线路中的波过程和杆塔及相邻杆塔波过程及波的折反射来进行的，同时考虑线路的工频电压及感应过电压更加逼近实际。 线路分布参数由EMTP中LINE CONSTANTS子程序计算得到，例如杆塔波阻取250，波速300m/s，雷电波为雷电流源模型，取2.6/50s标准斜角波，雷电通道波阻抗取300，工频电压按最严重时(反击时与雷电过电压反极性，绕击时与雷电过电压同相性)。 用EMTP计算出的耐雷水平较规程法的低，这是因为考虑了线路上的工频电压最严重的情况及实际的波过程，并且考虑了A、B、C三相均会闪络的可能性，而不仅仅只考虑下导线闪络，所以计算结果偏严也更加接近实际值。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（b）统计模拟法,随着计算机的广泛应用，现在已广泛采用统计法来计算涉及大量随机变量和服从统计规律的线路雷击跳闸率。它易于灵活改变参数，计算速度快又能较好地与运行实际相吻合。目前采用的统计法有蒙特卡络法和区间组合法。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4.1.2 防雷分析模型,(a) 朱氏模型 19631964年我国华中理工大学朱木美教授独立地提出了与美国Whitehead基本相似的模型。Whitehead的模型是以现场运行数据为基础的，而朱氏模型则以模拟试验为基础，他们在屏蔽区域的作用和计算结果等方面都基本一致，但朱氏模型经后来的发展，形成了考虑放电分散性的分析屏蔽性能的一般模型。 两种研究方法不谋而合，相互映证，证明了电气几何模型在一定范围的正确性。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（b）现代EGM（电气几何模型）,EGM的早期方案（即经典的EGM方法）是基于分析输电线路的屏蔽性能，即研究线路的绕击性能提出来的一个分析模型，实质上，输电线路的雷击是对地线（包括塔顶），相导线和大地组成的所谓三体系统的选择结果。换言之，即雷电屏蔽问题的实质是研究雷击点的统计分布规律。 因此输电线路屏蔽问题，不能仅以某一塔型的横剖面的几何尺寸，进行孤立的分析研究，而应考虑线路的整体情况，如塔高、塔宽、档距、弧垂、离差等各种情形。 所以Mousa等人在经典的EGM方法基础上，使用一种修改过的电气几何模型，这里加以考虑的问题有：导地线弧垂、铁塔存在的影响、沿线地形，以及对大地相导线、对铁塔击距的区别（即击跳间隙系数），即现代EGM方法。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（c）先导发展模型（LPM）,近年来，尤其是90年代以来，Eriksson、Dallera、Rizk等人，将近代空气间隙放电的研究成果用于屏蔽性能的研究，提出了几个新的模型，一般称之为先导发展模型（LPM）。LPM的基本点是认为：在下行先导的作用下，接地物体上行先导的发生、发展及相近过程，在决定雷电屏蔽性能时起决定性的作用。他们在计算机上部分再现了这一动态过程。上行先导起始的计算是根据长间隙中临界半径电极电晕起始的概念。 近几年，在华中理工大学及武汉高压研究所进行了一系列实验室长间隙放电性能的试验研究，其主要目的是研究雷击目的物的几何形状及击距等因素对放电击中点概率分布的影响。 这些影响因素的试验研究，有助于深化对雷击击中点选择物理过程的认识和雷电屏蔽理论的改进和完善。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4.1.3 关于闪络判据,（a）定义法 通常，大家都采用绝缘在标准波（1.2/50s）下的伏秒特性曲线，按其定义进行判断是否闪络，如图1所示。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,按伏秒特性由线定义，标准波1与伏秒特性曲线相交，在波头闪络，闪络时间为t1。波形2、波形3在波尾闪络，闪络时间t2、t3由各自波幅处作水平延长线与伏秒特性曲线的交点确定。 如果幅值低，其波幅处水平延长线与伏秒特性曲线不相交，则不发生闪络。 定义法被广泛采用，但往往被忽略的是：用定义法作闪络判据的前提作用在绝缘上的波形应为标准波，才能坚实的理论与实验依据。 通过线路防雷计算与在线路上实测，作用在线路绝缘上的雷过电压波远非标准波，其波形一般为形状较为复杂的短波，波头为23s，波尾一般为20s左右。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（b）相交法,相交法判断绝缘闪络的方法是：只要绝缘上的过电压波（如图2所示），如波1、波2与伏秒特性曲线相交，即在t1、t2时发生闪络。过电压波3与伏秒特性曲线不相交就不闪络。这是一种人为的处理方法，除波头部分的相交与定义法一样外，波尾部分相交的判据没有任何理论与实验依据，但这一部分在计算线路防雷性能时，却非常重要。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,（c）先导法,许多学者从事非标准波作用下绝缘闪络判据的研究，在理论上提出一些模型、公式，通过与实验室中长空气间隙及绝缘子串的一些试验数据拟合，从而得出判据。 用能判断任意波形下绝缘闪络的破坏效应系数法与先导发展模型法进行比较后发现，先导法用于判断绝缘子串闪络时的准确度较好，先导法有关参数的变化与预测的闪络时间误差间具有简单关系，用优化的方法求得最优参数，使先导法预测的标准波伏秒特性与文献上绝缘子串在标准波下伏秒特性的试验数据误差最小，将它用于判断任意波形下绝缘子串的闪络。 先导法不但在理论上比较符合放电的物理过程，概念上比较清晰合理，而且能判断任意波形下绝缘间隙的闪络。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4.2 同塔双回线路采用差绝缘的防雷效果,同塔双回线路具有节省线路走廊的优点，近年来有较大发展（我国已有近1000km），但这种线路因导线垂直排列而使杆塔较高，线路反击耐雷水平一般比同电压等级水平排列的线路要低。由于雷击时引起两回线路同时跳闸的事故很多，日本在60年代开展了许多研究工作，他们为减少双回同时跳闸率在总跳闸率中所占的比例，采取了减少其中一回线路绝缘子串招弧角距离，即降低其中一回线路绝缘的所谓不平衡绝缘的方法。结果在运行中导致了线路总的雷击跳闸率的显著增加，走了弯路。后来日本采用平衡高绝缘。 我国前期建设的500kV同杆双回线路借鉴日本的经验，大都采用了平衡高绝缘。国外的经验非常宝贵，即要很好地学习消化吸收，但又应避免将其绝对化。日本所走过的弯路不能简单地归结为是采用不平衡绝缘所致，而其真正的教训是采用了不平衡低绝缘（一回为正常绝缘，另一回降低到正常值的65%左右）。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,关于差绝缘,研究及计算结果表明，在各种接地电阻条件下，不平衡绝缘方式下双回线路同时闪络的概率较目前平衡绝缘方式均有降低。杆塔接地电阻越小，不平衡绝缘方式防止双回同时闪络跳闸效果越明显。因此，在同塔双回线路的一回线路上增加绝缘子，即增加绝缘确可令双回线路的双回同时跳闸的概率降低。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4.3 线路避雷器防雷保护效果,对于雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区，采用一般防雷保护措施难以奏效时，可以考虑利用线路避雷器来降低雷击跳闸率。 国内外的工程实践都有力地表明，安装线路型金属氧化物避雷器（MOA）在防止线路无论是雷绕击导线以及雷击塔顶或避雷线时的反击方面都是非常有效的。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4.4 可控放电避雷针,可控放电避雷针是武汉高压研究所经长期防雷研究和大量的高压试验而取得的最新研究成果。它的保护原理是：以变化缓慢的小电流上行雷闪放电形式释放雷云电荷，避免强烈的下行雷闪放电危害被保护对象。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,可控放电避雷针,可控放电避雷针特别适合高压输电线路的防雷，通过对比试验发现：可控放电避雷针的引雷能力比传统避雷针强得多，而且有较大的保护角，这样就可以降低输电线路的绕击率，另一方面由于可控放电避雷针的主放电电流幅值小、陡度低,根据输电线路的耐雷水平，110kV-500kV的输电线路可以耐受此雷击放电电流而不会发生跳闸。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4.5 半导体消雷器,半导体消雷器是一种能降低雷电流幅值和陡度的新型防直击雷装置。它由519根半导体针组成，向上呈辐射状布置在数个垂直交叉的扇面上，每根半导体针长5m，针体电阻为35k,单针闪络电压在1500kV以上。每根针端部有4根30cm长的金属针。 半导体消雷器的作用原理是： a). 靠尖端放电产生的异号电荷中和雷云中的电荷，以消减部分下行雷击； b). 靠半导体针电阻的限流作用阻碍上行先导的发展，以消灭向上发展的雷电； c). 靠半导体针的电阻限制那些来不及中和的下行雷的雷电流的幅值和陡度，大幅度削弱其危害力； d). 靠端头的特殊形状来增强对下行雷的吸引能力，靠尖端放电所产生的空间电荷的屏蔽作用减弱消雷塔附近的地面场强，从而增大了保护范围。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,4.6 线路综合防雷措施,在防雷设计中，人们对主放电通道的波阻，雷电流幅值、雷电流波形和最大陡度以及地面落雷密度特别关心。因为这些参数是影响输电线路雷电特性的主要因素。而上述因素又与各地的纬度、距海洋的远近、地形、地貌等都有密切的关系。 因此我们的防雷保护工作应该因地制宜，要结合输电线路途径地区的具体情况，采取有针对性的综合防雷措施。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,浙江省的思路,a). 根据大量观测和运行经验确定线路的“易击段”、“易击点”。 b). 预防“反击”，全面降低杆塔的接地电阻。 c). 预防“绕击”，采用小保护角塔和负保护角塔、侧向避雷针等。 d). 增大分流，采用塔顶拉线、加装藕和地线、旁路地线，综合防止反击和绕击。 e). 区分线路的重要程度，分别安装可控放电避雷针、消雷器或线路型金属氧化物避雷器。 他们的思路中重要的一条是将“绕击转化为反击”。因为各级线路的耐雷水平是一定的，其反击耐雷水平要大大高于其绕击耐雷水平，而低幅值的雷电流出现的概率要大大高于高幅值的雷电流，即出现足以引起线路绝缘反击的大的雷电流的可能性较小，将较小的雷电流的雷尽量引至避雷线或塔顶，由于线路的反击耐雷水平较高，线路绝缘则不会闪络，防止了线路遭雷击。,武汉高压研究所 湖北省武汉市洪山区珞喻路143号 http:/www.whvri.com,5 结束语,a). 我国的输电线路运行总体水平，在世界上处于较为先进的水平，线路综合跳闸率的平均值处于相对较低的水平，但个别地区线路跳闸率较高。 b). 我国的输电线路雷击故障，由于受我国特有的地形地貌的影响，具有一些显著的特点，了解并掌握这些特点，对于我们有针对性地开展防雷保护工作十分重要。 c). 雷害仍然是危及线路安全运行的首要原因，无论是高压输电线路还是超高压输电线路，甚至是特高压输电线路，雷击故障仍是线路故障的主要原因之一，应引起我们的高度重视。 d). 我们应加大防雷保护工作的研究力度，尤其是超高压输电线路的防雷保护工作，以使我人的研究工作与运行管理工作融合，提高我们的运行维护水平。 e). 我们应开展雷电观测方面的工作和雷电理论的研究，进一步积累雷电数据，争取在雷电理论的研究上有所突破，以利于更好地指导我们的防雷保护工作。,
