摘要：本文分析了2007年北京電網輸電線路雷擊情況，并結合近幾年的雷擊故障數據，從雷擊地域分布、雷擊月份分布、雷擊故障類型、雷擊絕緣子類型分別進行了縱向和橫向對比分析，在此基礎上得出了北京電網雷擊的規律，并提出了相應的防治措施。

　　關鍵詞：北京電網；輸電線路；雷擊；故障

　　1　前言

　　北京市中心位于北緯39度，東經116度，為暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，年平均降雨量600多毫米。降水季節分配不均勻，全年降水的75％集中在夏季，7、8月常有暴雨、雷電。北京地區輸電線路的雷擊特點與氣象情況緊密相聯，防雷成為北京市電力公司輸電公司每年必做的一項季節性工作。

　　2　雷擊掉閘分析

　　據統計北京2007雷電分布規律如表1所示：
　　根據表中統計數據可知，北京地區雷電活動集中在西北部山區，主要有昌平，懷柔，密云，延慶，由此可以判斷，這些地區的輸電線路都是的防雷的重點線路。

　　2.1　220千伏雷擊掉閘概述
　　2007年220千伏雷擊掉閘共有10次，足以說明220千伏線路防雷是我們今后工作的重中之重。重合出9次，占90％，未出1次，占10％。眾多雷擊掉閘有以下幾個顯著特點：

　　(1)重復雷擊。昌下線在7月7日和8月12日同一個點兩次遭雷擊，下達線在8月3日和8月12日短短幾天時間同一個點兩次遭雷擊。

　　(2)雙路掉閘。7月7日昌下一二線同時掉閘，造成下莊站全停，影響延慶地區正常供電。

　　(3)雷擊活動范圍加大。除珠聶線為歷年雷擊活動頻繁區外，城太、門白線也發生了雷擊。

　　2.2　11OkV雷擊掉閘概述
　　2007年110千伏雷擊掉閘共有5次，重合成功率為100％，5次雷擊掉閘中，有以下幾個顯著特點：

　　(1)重復雷擊。昌下線在7月7日和8月12日同一個點兩次遭雷擊，下達線在8月3日和8月12日短短幾天時間同一個點兩次遭雷擊。

　　(2)雙路掉閘。7月18日管風一二線同時掉閘，造成鳳凰嶺站全停，影響房山地區正常供電。

　　(3)歷年遭雷擊線路仍然未擺脫雷害。如下村、懷密二、懷云

　　2.3　35kV雷擊掉閘概述
　　2007年35千伏雷擊共有3次，重合成功率100％。由于35kV無避雷線，遭受的都是直擊雷，而且由于絕緣子片數少，絕緣強度低，遭雷擊后，往往出現一基多相閃絡造成線路掉閘，甚至導致導線斷股。

　　2.4　雷擊掉閘綜合統計：
　　
　　雷擊故障按類型分類如表2所示：
　　從表中統計數據可以看出，繞擊占了50％，特別是220kV、11OkV的雷擊中繞擊均為60％，可見防止線路繞擊是北京市電力公司輸電公司明年防雷重點。
　　不同電壓等級的雷擊故障比例如表3所示：
　　從表中統計數據可以看出，遭雷擊的以合成絕緣子居多，特別是220kV線路將近70％的雷擊閃絡均為合成絕緣子，因此，在雷擊頻繁區的合成絕緣子為防雷薄弱點。
　　雷擊按地形分類如表4所示：
　　從表中統計數據可以看出，11OkV、220kV雷擊地形山區居多，山區防雷仍然是重點。
　　雷擊按故障地區分類如表5所示：
　　從表中統計數據可以看出，昌平、門頭溝、房山、延慶、懷柔、密云、順義七個地區雷電活動較為活躍，尤其是昌平區，雷擊次數達到7次，與第一部分的統計數據相吻合。
　　雷擊按月份分類如表6所示：
　　從表中統計數據可以看出，7、8月份為今年雷電活動最為活躍時期，特別是7月份，雷擊次數達到10次，達到56％，8月份6次，達到33％。

   　3　雷擊規律分析

　　2007年繞擊雷線路掉閘率比較高，主要原因在于較小雷電流容易穿過屏蔽系統的防護，特別在易形成強度不大的雷暴地區。地面屏蔽變弱的地段也易發生繞擊跳閘事故，如斜山坡地段的坡面外側導線以及相鄰桿塔位于山頂的檔距中央區域。因線路繞擊耐雷水平遠低于反擊耐雷水平(前者一般為十幾或二十幾kA，而后者可達上百kA)，線路地線和桿塔可截獲強雷，使線路承受反擊的考驗而避免繞擊跳閘事故，弱雷則可能穿透它們的防護而繞擊于導線上，當其強度超過繞擊耐雷水平時便會發生雷擊跳閘。從多年運行情況看，山區線路雷擊跳閘與地形、桿型及保護角密切相關，而和桿塔接地電阻的關系不大。山區線路一般都存在易擊區段或某些頻發性雷擊桿塔，如昌下線27號和下達線23號。傳統的防雷措施主要是提高線路絕緣水平和降低桿塔接地電阻。但受桿塔結構和地形條件的限制，雖耗費大量的人力和物力，卻收效甚微。目前高壓線路防雷設計主要考慮的因素是反擊，而造成山區線路雷擊跳閘主要原因是繞擊。

　　3.1　對220kV線路的耐雷水平分析
　　平原地區的220kV線路在檢修巡視到位的情況下，一般高度的桿塔基本不會發生雷擊故障，原因 ：

(1)如果接地電阻滿足要求，那么由于220kV線路絕緣相對較強(1200kV以上)，其防反擊雷的能力也是較強的。

(2)如果避雷線保護角滿足要求，做到有效屏蔽，那么在平原地區基本不會發生繞擊雷事故。

　　山丘地區的220k~線路防雷性能相對較差。因為：

(1)山區本身雷電活動情況要比平原地區強烈。

(2)山區土壤電阻率高，接地不容易滿足要求，導致線路的防反擊雷能力下降。

(3)山區線路由于地形的原因，避雷線屏蔽失效的可能性加大，因此，防繞擊雷的能力較差。

(4)設計中的防雷薄弱點也多出現在山區，為繞擊的線路保護角均大于10°，但是對于山區線路來說，不管是按照哪種擊距理論，山坡的角度對于繞擊來說都可以放大暴露弧的長度，增大繞擊范圍，因此設計的保護角對于山區是偏寬松的，多年220kV線路的運行經驗也證明了這種觀點，山區線路保護角由于山坡傾斜角的影響無形中被放大了。

　　3.2　對11OkV線路的耐雷水平分析
　　平原地區的110kV線路雷擊故障出現的概率要高于220kV，這主要由于11OkV線路絕緣要低于220kV線路，導致11OkV線路耐反擊雷能力下降。山丘地區的1lOkV線路的耐雷水平分析基本與220kV線路相同。

　　3.3　對35kV線路的耐雷水平分析
　　(1)由于線路絕緣低，導致35kV線路耐直擊雷和反擊雷的水平都較低。
　　(2)由于35kV線路基本上不全線架設避雷線，因此雷電直擊線路的可能性較大。
　　(3)由于線路絕緣低，因此加避雷線對防雷效果幫助不大，不 論反擊雷繞擊雷都可能導致線路掉閘，且避雷線具有引雷作用，因此 35kV線路也不提倡全線架設避雷線。

　　3.4　雷擊跳閘的地形、桿塔特點
　　根據對雷擊故障點地形桿塔特點的統計分析，遭受雷擊的桿塔多在：
　　(1)水庫、水塘附近的突出山頂，多數發生在半山區，如下達二23#。
　　(2)某一區段的高位桿塔或向陽坡上的高位桿塔。
　　(3)大跨越桿塔，如跨越高山、江河的桿塔，如昌下一二27#。
　　(4)巖石處等桿塔接地電阻高的地方。

　　4　結論

　　應繼續作好接地電阻的測試工作，對不合格接地要及時處理，需要注意兩點：一是在測試接地電阻時，應該同時測土壤電阻率。二是在完成接地電阻測試后，必須將接地連接螺栓擰緊，以防螺栓松動造成接觸電阻增大、出現接地電阻增大的假象。

　　由于線路為新投運設備，沿線氣象資料與環境情況仍在積累當中，在這種情況下，建議針對雷擊故障點加裝避雷器。

　　建議采取“差絕緣”的方式解決雙回掉閘問題。即一路提高線路絕緣性能，另一路維持原狀，雷擊時線路薄弱點遭雷擊掉閘，從而避免雙回掉閘，可采取一路加裝間隙，另一路不裝；或一路增加爬電距離，另一路不變。

　　對易遭雷擊的桿塔適當的增加絕緣子片數，也是提高桿塔耐雷水平的措施之一。具體措施是在桿塔尺寸允許的情況下每串絕緣子增加1——2片絕緣子或者考慮高一個電壓等級的絕緣配置。以220kV線路為例，下表列出了桿塔耐雷水平、接地電阻值和絕緣子片數的關系。

　　雷電定位系統還不能夠很好的利用，建議對對雷電定位系統進行完善，這對判斷雷擊故障類型能提供直接的參考依據。