江西電網(wǎng)輸電線路差異化防雷工作實施細則

1、附件1江西電網(wǎng)輸電線路差異化防雷工作實施細則1. 目的為科學(xué)指導(dǎo)公司系統(tǒng)架空輸電線路（以下簡稱線路）防雷工作，通過差異化的防雷策略改善線路防雷工作的經(jīng)濟技術(shù)性，提高江西電網(wǎng)輸電線路安全運行水平，特制定本實施細則。2. 使用范圍本實施細則規(guī)定了線路規(guī)劃、設(shè)計、運維和改造等環(huán)節(jié)中的差異化防雷工作方法和要求，適用于江西電網(wǎng)110kV500kV線路的防雷工作，公司系統(tǒng)相關(guān)部門和單位均應(yīng)遵照執(zhí)行。3. 規(guī)范性引用文件架空輸電線路差異化防雷工作指導(dǎo)意見（國家電網(wǎng)生2011500號）江西省電力公司預(yù)防架空輸電線路事故措施（贛電生20102340號）Guide for Improving the Lightn

2、ing Performance of Transmission Lines （IEEE Std 1243-1997 IEEE）4. 術(shù)語反擊閃絡(luò)：雷擊線路桿塔或地線時，雷電流通過雷擊點阻抗使該點對地電位大大升高，當雷擊點與導(dǎo)線之間的電位差超過線路絕緣沖擊放電電壓時，會對導(dǎo)線發(fā)生閃絡(luò)，使導(dǎo)線出現(xiàn)過電壓，稱為反擊閃絡(luò)。繞擊閃絡(luò)：雷電直接擊中導(dǎo)線（無避雷線時）或繞過避雷線（屏蔽失效）擊于導(dǎo)線，直接在導(dǎo)線上引起過電壓，發(fā)生閃絡(luò)，稱為繞擊閃絡(luò)。地閃密度：統(tǒng)計區(qū)域里每年每平方公里的地面落雷次數(shù)，用Ng表示，單位為次/(平方公里·年)。重要線路：500kV及以上核心骨干網(wǎng)架、戰(zhàn)略性輸電通道和110

3、kV及以上重要負荷供電線路。負角保護針：為減少輸電線路繞擊概率，安裝于桿塔兩側(cè)邊導(dǎo)線橫擔或地線橫擔上的避雷針，一般向上傾斜一定角度安裝?？煽胤烹姳芾揍槪貉b設(shè)于輸電桿塔塔頂，通過引發(fā)上行雷閃放電，達到中和雷云電荷，以保護各類被保護對象的一類避雷針。線路避雷器：并聯(lián)連接在線路絕緣子的兩端，用于限制線路上的雷電過電壓及（或）操作過電壓的金屬氧化物避雷器。分為無間隙避雷器和帶串聯(lián)間隙避雷器兩種。絕緣子并聯(lián)間隙：又稱招弧角或引弧角，由并聯(lián)在絕緣子串兩端的一對金屬電極所構(gòu)成的保護間隙。通常保護間隙的距離小于絕緣子串的串長，在雷擊過電壓下并聯(lián)間隙先于絕緣子串放電，以達到保護絕緣子不受損壞，降低線路故障停運率

4、的目的。5. 地閃密度等級劃分地閃密度由弱到強依次分為4個等級、7個層級（以下簡稱雷區(qū)等級），分別是A、B1、B2、C1、C2、D1、D2。各級數(shù)值分割點單位均為次/(平方公里·年)具體規(guī)定如下：A級：Ng 0.78B1級：0.78 Ng 2.0；B2級：2.0 Ng 2.78C1級：2.78 Ng 5.0；C2級：5.0 Ng 7.98D1級：7.98 Ng 11.0；D2級：Ng 11.06. 桿塔典型地形劃分在與線路走向垂直的斷面上，將線路桿塔所處的地形分為4大類（以下稱為典型地形類），如下各圖所示：平地型山谷型山坡型山頂型圖1 輸電線路桿塔典型地形類示意圖以上各典型地形可能表

5、現(xiàn)的三維地形如下各圖所示：#3#2#1圖2 平地型地形三維示意圖上面右圖中#2、#3桿塔雖位于山坡和山頂，但其垂直于線路走向的橫斷面為平地，故仍歸為平地型地形。#3#2#1圖3 山谷型地形三維示意圖注：右圖中#1、#3塔為平地型，#2塔為山谷型圖4 山坡型地形三維示意圖#3#2#1#3#2#1圖5 山頂型地形三維示意圖注：右圖中#1塔為平地型，#2、#3塔為山頂型上面的#2塔雖然位于山坡，但其垂直于線路走向的橫斷面中，桿塔兩側(cè)地面下傾，滿足山頂型地形條件，故歸為山頂型地形。7. 路徑選擇7.1 在新建、改建輸電線路設(shè)計中，應(yīng)對規(guī)劃路徑沿線歷年的落雷情況、土壤電阻率、途經(jīng)地形分布等防雷設(shè)計條件進

6、行收資調(diào)研。結(jié)合江西電網(wǎng)地閃密度分布圖和現(xiàn)場勘測定位數(shù)據(jù)，確定每基桿塔所處的地閃密度等級和典型地形類。7.2 在進行線路路徑選擇時，應(yīng)設(shè)法減小線路通過雷電多發(fā)區(qū)和土壤電阻率高值區(qū)的長度。7.3 線路路徑需經(jīng)過毗鄰河、湖等水面的山區(qū)時，盡量避免沿與水體相鄰的地形抬升側(cè)走線。7.4 盡量避免線路桿塔布置在山頂型和山坡型地形，特別是山頂型地形；必須沿山區(qū)走線時，應(yīng)盡量將桿塔布置于高山或山脊的一側(cè)，并使桿塔的最高點不超過山脈或山脊的最高位置。7.5 有條件時，新建線路宜選擇山谷型地形路徑走線。8. 地線保護角8.1 已建線路一般不進行地線保護角的改造，下述地線保護角要求適用于新建、改建線路設(shè)計。8.2

7、 重要線路桿塔以及一般線路桿塔位于山坡型、山頂型地形時，其地線保護角選取要求如下：表1重要線路以及位于山坡型、山頂型地形的一般線路桿塔地線保護角要求雷區(qū)等級電壓等級桿塔型式地線保護角AB2110kV單回鐵塔10°同塔雙（多）回鐵塔0°220kV單回鐵塔10°同塔雙（多）回鐵塔0°500kV單回鐵塔5°同塔雙（多）回鐵塔0°C1D2對應(yīng)電壓等級和桿塔型式可在上述基礎(chǔ)上，進一步減小地線保護角。8.3若山坡型、山頂型地形的重要線路桿塔所處雷區(qū)為D1D2等級，還應(yīng)加裝線路避雷器、可控放電避雷針等有效防雷措施，以進一步降低雷擊故障風險。8.4

8、一般線路桿塔位于平地型、山谷型地形時，其地線保護角選取要求如下：表2 位于平地型、山谷型地形的一般線路桿塔的地線保護角要求雷區(qū)等級電壓等級桿塔型式地線保護角AB2110kV單回鐵塔15°同塔雙（多）回鐵塔10°220kV單回鐵塔15°同塔雙（多）回鐵塔0°500kV單回鐵塔10°同塔雙（多）回鐵塔0°C1D2對應(yīng)電壓等級和桿塔型式可在上述基礎(chǔ)上，進一步減小地線保護角。9. 線路絕緣9.1 重要線路和位于D級雷區(qū)的一般線路優(yōu)先采用玻璃絕緣子。9.2 在滿足風偏和導(dǎo)線對地距離要求的前提下，位于D1D2雷區(qū)的重要線路使用復(fù)合絕緣子時，應(yīng)使用

9、加長型復(fù)合絕緣子或在導(dǎo)線側(cè)加裝若干懸式絕緣子，使干弧距離加長20%。其它線路使用復(fù)合絕緣子時，干弧距離應(yīng)加長15%。9.3 加強運行瓷質(zhì)絕緣子的零值、低值檢測工作，特別是運行時間長、零值較高的絕緣子，應(yīng)縮短抽測周期，發(fā)現(xiàn)劣化絕緣子及時更換，對零值問題突出的同批次絕緣子應(yīng)進行抽樣試驗。對新投運的絕緣子，應(yīng)按照有關(guān)標準和省公司架空輸電線路預(yù)防事故措施要求進行送檢，杜絕不合格的產(chǎn)品投入運行。9.4 為降低雷擊干字型耐張塔的故障停運率，中相跳線應(yīng)采用兩個獨立掛點的雙串絕緣子串懸掛，并使用跳線托架，兩絕緣子串間應(yīng)保持足夠間距，以防止跳線與桿塔接地端的距離偏小。10. 桿塔接地10.1 110kV、220

10、kV線路地處水田、平地、丘陵地段的桿塔接地電阻不得超過10，地處巖石地帶桿塔接地電阻不得超過20。10.2 新建、改造線路桿塔投運前應(yīng)逐基測量接地電阻，投運一年后進行全線測量。運行線路桿塔接地電阻一般區(qū)段測試周期為4年，雷擊多發(fā)區(qū)為3年，500kV變電站的220kV出線和220kV變電站的110kV出線5km內(nèi)測試周期為1年。10.3 雷擊跳閘后，應(yīng)在晴好天氣對故障桿塔及其前后各兩基桿塔進行工頻接地電阻測量。對歷次測量結(jié)果進行分析比較，對變化較大者應(yīng)及時開挖檢查。10.4 降低桿塔接地電阻應(yīng)采用增加垂直接地體、加長接地帶、集中接地體、換土或采用接地新技術(shù)（如接地模塊）等措施，慎用化學(xué)型降阻劑。

11、在鹽酸堿腐蝕較嚴重的地段，接地裝置應(yīng)選用耐腐蝕性材料或鍍鋅（銅）。10.5 新建線路砼桿應(yīng)采用內(nèi)（外）引接地扁鐵或鍍鋅鋼絞線工藝，扁鐵規(guī)格應(yīng)不小于40×4mm并熱鍍鋅防腐，鍍鋅鋼絞線規(guī)格應(yīng)不小于50mm2。每根架空地線通過專用引流線與接地扁鐵或鍍鋅鋼絞線在砼桿頂部可靠連接。鐵塔應(yīng)采用專用引流線連接架空地線。10.6 重視接地引下線的運行維護工作，腐蝕嚴重地區(qū)適當增大接地引下線的截面。在雷雨季節(jié)來臨前運行單位應(yīng)對桿塔接地引線與架空地線、接地引線與防繞擊裝置、接地引下線與接地體連接情況進行檢查。11. 防雷治理措施一般原則11.1 對已運行的輸電線路開展防雷治理時，實施方案應(yīng)按差異化思路

12、進行比選。首先應(yīng)對線路的重要性、電壓等級，改造段每基桿塔的塔型、所處雷區(qū)等級、典型地形、接地電阻等參數(shù)進行綜合分析，在此基礎(chǔ)上進行防雷方案的制定。11.2 進行防雷裝置配置時，應(yīng)考慮具體塔型相別的差異化，綜合技術(shù)經(jīng)濟性能選擇安裝數(shù)量和位置。11.3 500kV線路、220kV同塔雙回線路的防雷治理重點在防繞擊；220kV單回路防雷治理應(yīng)反擊、繞擊并重；110kV線路的防雷治理重點在防反擊。11.4 選用和安裝防雷裝置時，應(yīng)充分考慮到在微風振動、大風、覆冰等條件下，裝置對線路可能產(chǎn)生的電氣和機械影響，不應(yīng)影響線路的正常運行。12. 負角保護針的選用及安裝要求12.1 負角保護針適用于220kV及

13、以上輸電線路，110kV線路不應(yīng)安裝負角保護針。12.2 負角保護針應(yīng)安裝在易受繞擊的導(dǎo)線橫擔上方，不同塔型的安裝位置要求如下：1) 對于單回路懸垂直線塔、耐張直線塔，負角保護針安裝在邊相導(dǎo)線橫擔上；2) 對于同塔雙回路懸垂直線塔、耐張直線塔，負角保護針安裝在兩側(cè)中相導(dǎo)線橫擔上。3) 對于三相導(dǎo)線水平排列的轉(zhuǎn)角耐張塔（包括Z桿、貓頭塔、酒杯塔等），僅在外角側(cè)的邊相導(dǎo)線橫擔上安裝負角保護針。4) 對于干字型轉(zhuǎn)角耐張塔，負角保護針安裝在外角側(cè)的邊相導(dǎo)線橫擔和中相跳線上方的地線橫擔上。典型塔型的安裝示意圖如下所示：(a)Z桿（懸垂直線，耐張直線）(b)貓頭塔（懸垂直線，耐張直線）(c)酒杯塔（懸垂直

14、線，耐張直線）(d)同塔雙回桿塔（懸垂直線，耐張直線）(e)水平排列轉(zhuǎn)角耐張塔(f)干字型轉(zhuǎn)角耐張塔圖6負角保護針在典型塔型上的安裝位置示意圖12.3 滿足以下條件的相導(dǎo)線不需安裝負角保護針：1) 位于山谷型地形的桿塔兩側(cè)相導(dǎo)線；2) 位于山坡型地形的桿塔上山側(cè)相導(dǎo)線；3) 多回線路同走廊架設(shè)時，若500kV線路之間的間距小于89m，220kV線路之間的間距小于64m，除多回線路最外兩側(cè)的相導(dǎo)線外，所有位于內(nèi)部的相導(dǎo)線。12.4 負角保護針安裝在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)，針身與水平面夾角為510°，針頭向外，針長2.5m。12.5 安裝負角保護針的桿塔必須保證較小的接地電阻。500kV線路

15、的桿塔接地電阻滿足設(shè)計規(guī)程要求，220kV線路的桿塔接地電阻應(yīng)小于10，若受地質(zhì)條件限制，無法保證上述接地電阻要求，不應(yīng)安裝負角保護針。12.6 安裝負角保護針的桿塔必須保持良好的接地導(dǎo)通，對于鋼筋混凝土電桿應(yīng)保證“負角保護針橫擔主桿接地裝置”具有良好的導(dǎo)通路徑。12.7 負角保護針的直徑不應(yīng)小于16mm，材質(zhì)應(yīng)為實心鋼針或螺紋鋼并熱鍍鋅，不可采用空心鋁合金管或鋼管，且負角保護針與底座應(yīng)焊接牢固。13. 可控放電避雷針的選用及安裝要求13.1 滿足以下條件之一，經(jīng)論證可安裝可控放電避雷針1) 位于D1級及以上雷區(qū)的線路桿塔。2) 位于C1及以上雷區(qū)，且所處地形為山坡型或山頂型的桿塔。3) 本基

16、桿塔發(fā)生過1次及以上雷擊跳閘的桿塔。13.2 選擇可控放電避雷針的安裝數(shù)目和高度時，應(yīng)根據(jù)具體桿塔尺寸和避雷針的保護范圍計算得到，其計算方法可參考國網(wǎng)電力科學(xué)研究院可控放電避雷針安裝規(guī)范。13.3 當可控放電避雷針主要用于防繞擊時，其安裝點應(yīng)靠近桿塔的易遭繞擊側(cè)，如處于山坡型地形桿塔的下山側(cè)。13.4 安裝可控放電避雷針的桿塔的接地電阻應(yīng)滿足平原10以下，山地及高阻區(qū)30以下。在鋼筋混凝土電桿上安裝時，應(yīng)采用專用接地引下線與可控放電避雷針可靠連接。14. 線路避雷器的選用及安裝要求14.1 滿足以下條件之一，經(jīng)論證可安裝線路避雷器1) 位于D2級及以上雷區(qū)的線路桿塔。2) 位于C1及以上雷區(qū)，

17、突出于局部地區(qū)最高山頂?shù)臈U塔。3) 位于C1及以上雷區(qū)的高塔，地線保護角較大或降低接地電阻困難，無法達到防雷要求的。4) 本基發(fā)生過2次及以上雷擊跳閘的桿塔。14.2 不同桿塔結(jié)構(gòu)的線路避雷器推薦配置方案如下：1) 對于單回路懸垂直線塔或耐張直線塔（包括Z桿、貓頭塔、酒杯塔等），避雷器推薦安裝在兩邊相。2) 對于同塔雙回路桿塔，避雷器推薦安裝在兩側(cè)線路的中相。3) 對于干字型耐張塔，避雷器推薦安裝在中相。4) 對已發(fā)生雷擊故障的桿塔，避雷器配置方案應(yīng)包含發(fā)生雷擊閃絡(luò)的相別。各種典型塔型的避雷器配置方案示意圖如下所示：塔型方案1（技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu)，推薦方案）方案2（偏保守）單回路懸垂直線塔或耐張直線

18、塔同塔雙回路干字型耐張塔圖7 各類典型塔型的避雷器配置方案14.3 選用線路避雷器防雷時，線路避雷器與被保護絕緣子的雷電沖擊配合系數(shù)不得小于1.35。14.4 線路避雷器推薦帶間隙合成絕緣外套氧化鋅避雷器，間隙可選擇固定間隙或者純空氣間隙。14.5 加裝線路避雷器的方案應(yīng)經(jīng)省電科院審定后實施。15. 絕緣子并聯(lián)間隙的選用及安裝要求15.1 對于跳閘后對電網(wǎng)影響較小且運行維護困難的山區(qū)線路，當其全線大多處于C2及以上雷區(qū)時，經(jīng)充分論證可全線采用絕緣子并聯(lián)間隙作為防雷保護。15.2 同塔雙回線路，可選擇雷害風險較高的一回進行安裝。15.3 優(yōu)先考慮在復(fù)合或瓷質(zhì)絕緣子的線路上安裝并聯(lián)間隙。15.4 500kV線路同塔雙回線路耐張塔不宜安裝并聯(lián)間隙。110kV、220kV