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輸電線路雷擊監測技術探討

文檔作者：崔光鑫文檔來源：云南電網有限責任公司昭通供電局		點擊數：	更新時間： 2025年07月12日
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輸電線路雷擊監測技術探討
崔光鑫
（云南電網有限責任公司昭通供電局，云南昭通６５７０００）
摘　要：以減低輸電線路雷擊故障為目標，闡述了輸電線路雷擊原因和國內外監測技術現狀，探討了雷擊監測技
術，并制定了相應的防雷擊措施。
關鍵詞：輸電線路；雷擊；監測；雷電流
中圖分類號：ＴＭ８６３
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ＣＵＩＧｕａｎｇｘｉｎ
（ＺｈａｏｔｏｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＢｕｒｅａｕ，ＹｕｎｎａｎＰｏｗｅｒＧｒｉｄＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄＬｉａｂｉｌｉｔｙ，Ｚｈａｏｔｏｎｇ６５７０００，Ｃｈｉｎａ）
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收稿日期：２０１８０４１０
０ 引言
隨著我國能源結構不斷調整和電力網絡不斷加強，供
電范圍越來越廣、輸電距離越來越長。預計到２０２０年，
我國電力輸電線路總長度將突破１６０萬千米。我國超、高
壓輸電線路和大部分低壓配電線路都采用高空架設方式，
輸電距離較長，運行環境復雜，易受雷雨天氣、地理環境
的影響而發生單相接地、相間短路和雷擊故障，其中輸電
線路受雷擊影響而發生的線路跳閘故障的占比達５３％。當
輸電線路遭受雷擊時會在輸電線路上產生雷電流行波，雷
電流會沿著輸電線路傳播和擴散，從而擴大了雷擊故障范
圍。雷擊故障發生后，缺少監測手段將無法快速顯示雷擊
故障的具體位置，需要花費大量的人力和物力去分析、定
位和恢復供電，不僅影響電力系統輸電線路的運行安全，
還造成不必要的經濟損失。
１ 雷擊監測技術的難點分析
目前，國內外雷擊監測技術的發展取得了一定成績，
但仍存在局限性，需持續研究和改進。為此，本文對雷擊
監測和故障定位中存在的技術難點進行了如下分析。
（１）雷電流幅值測量能力和技術水平有待提高。雷擊
產生的電磁波和雷擊電壓因瞬時性而無法在輸電線路中長
期保持，同時雷擊電壓以接近光的速度沿輸電線路傳播與
擴散，但目前采用的雷電流測量裝置存在精度不高、采集
周期大和傳輸穩定性差等弊端，使得雷擊電流幅值在顯示
上存在一定誤差，從而不能真實反映雷擊的特性。另外，
雷電具有隨機性，雷擊發生故障的時間與地點具有不確定
性，因此僅在輸電線路局部安裝探測儀是無法精確捕捉雷
擊電壓和雷擊電流的動態全過程的。受不同區域土壤、地
理環境及避雷器的的影響，雷擊電流在傳輸過程中易產生
衰減和波形畸變，增加了雷擊監測的難度。
（２）雷電具有自然屬性，線路雷擊現象是無法完全避
免的。目前，國內外監測技術中在雷擊故障快速準確定位
和雷擊基礎數據自動收集方面取得了一定成效，但在雷電
流等參數測量精確性和誤差干擾排除方面沒有取得突破。
如何合理應用雷擊監測數據進行高級應用或綜合利用，得
到全面、真實的雷擊點分布圖仍是當前監測方面的技術
難題。
（３）雷擊故障識別存在技術局限性。目前的雷擊定位
系統中，各雷擊監測點間的數據還未形成關聯性，因此無
法將各監測點的數據組合起來應用到雷擊定位與辨識中。
同時，雷擊發生的地點、時間具有不確定性，雷擊電流、
電壓和電磁場的大小都又具有瞬時性和隨意性，從而增加
了雷擊故障定位和辨識的難度。若某個監測點出現異常或
設備故障，又會增加雷擊故障與非雷擊故障的判斷難度，
更無法辨識出繞擊、反擊故障。
２ 輸電線路雷擊監測技術研究
２．１ 雷擊原因及特性研究
我國超、高壓輸電線路和大部分低壓配電線路都采用
高空架設方式，其中的輸電線路由線路桿塔、金屬導線、
７
理論研究　電工技術
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絕緣子和避雷器組成。線路輸電距離較長，橫跨不同區
域，且桿塔間不同的土壤率使得接地回路電阻存在差異，
若線路防雷措施不合理則易使輸電線路遭受雷擊。雷擊故
障對輸電線路的影響情況較為復雜，雷電直接擊中線路導
線，就會在輸電線路中產生直擊雷過電壓；雷電擊中避
雷線，就會在輸電線路上形成反擊電流；若雷擊發生在
輸電線路周圍， 又會在輸電導線上形成感應電流。總
之，線路遭受到雷擊時不僅有雷擊電流產生，還有大量
的雷擊電壓和電磁波注入輸電線路，若線路的防雷效果
不好，就會造成線路絕緣子擊穿、輸電線路斷線及雷擊
跳閘事件。
２．２ 雷擊監測技術研究
（１）分布式雷擊故障監測手段。雷電流、雷電壓具有
瞬時性和傳播性，在沿著輸電線路傳播的過程中因傳輸距
離較長會造成雷電流行波衰減、畸變和消失。若雷擊監測
裝置和探測器只安裝于輸電線路始端（變電站出口）、末端
（線路末端桿塔）處，則無法客觀、準確地體現雷擊故障的
特性。為此，雷擊監測需根據線路的輸送距離和運行方
式，按區段化、高電位的方式在輸電線路上合理布置監測
站，從系統層面對線路上的各種電流形波瞬態特征進行監
測，從而清晰地分辨出線路故障。
（２）雷擊故障辨識技術。雷擊故障的辨識主要有兩個
方面：一是對線路故障進行雷擊故障與非雷擊故障的辨
識；二是對雷擊故障的繞擊與反擊路徑進行辨識。通過雷
擊監測網的規模化布置和探測器逐步增加，利用大數據的
技術原理對雷擊參數的數據進行采集和綜合應用，能直觀
辨識雷擊故障的特性。而從監測技術上來說，現有的監測
系統能快速實現線路故障的定位與非雷擊故障的辨識，因
此雷擊故障辨識的重點是對雷擊故障的繞擊與反擊進行辨
識。在輸電線路上布置雷擊監測裝置和探測器，對雷擊故
障引起的電流波和雷擊過電壓進行采集。同時，各雷擊監
測裝置中內置ＧＰＳ對時系統，當捕捉到雷擊故障電流或電
壓時，監測裝置能準確記錄雷擊時間和地理位置，并通過
遠程遙測傳感器將雷擊監測參數上送雷擊監測平臺；再利
用各監測站間的物理聯系和設備狀態進行綜合分析，根據
故障電流的相位和極性方向來確定雷電流的路徑。若雷電
流方向是從故障點流向大地，則為反擊；若雷電流的方向
是從地電位流經故障線路，則為繞擊。
（３）雷擊故障光學三維觀測技術。雷擊故障的三維觀
測技術主要通過兩種方式實現。第一種方式是在輸電線路
的沿線桿塔頂部、桿塔中部和輸電線路附近選取合適的至
高點分別安裝高敏光學捕捉器和雷達探測器，形成多方
位、立體式的三維觀測路徑；再利用人工布局的光學三維
觀測系統對雷電流和雷擊放電過程的瞬時暫態過程進行觀
測，通過超清攝像機將捕捉到的雷擊圖像自動上傳雷擊監
測平臺。第二種方式是根據電力系統網的分布情況，利用
高空激光探測云和衛星遙測技術，通過衛星上的光學攝像
儀和桿塔頂部的激光探測儀實現電力網輸電線路上空的雷
電、云層的實時監測；再通過雷擊監測網絡的布局和遠程
遙測通信技術的支持，從地表面的二維觀測路徑上升到
高空立體三維的云層觀察，從而更全面、客觀地對雷擊
故障狀況進行客觀辨識，提高雷擊故障定位和辨識的準
確性。
３ 輸電線路防雷擊措施
為減少輸電線路雷擊故障，除了提高雷擊監測技術手
段外，還必須進行深層次的雷擊預防。
（１）做好基礎防雷工作， 加強輸電線路上的避雷措
施，擴大防雷面積；同時強化對輸電桿塔的接地回路電阻
值管理與監測，根據不同地理區域、不同土壤類型建立可
靠的接地網，做好基礎的防雷工作。
（２）強化輸電線路雷擊監測數據管理。雷擊監測平臺
通過長期運行積累了大量雷電信息和雷擊參數，可利用
雷擊數據、故障位置和故障類別進行高級應用與研究，
逐步完善輸電線路的雷區分布圖，彌補雷擊監測網的薄
弱點。
（３）完善雷擊故障后的應急處理方案。輸電線路的雷
擊事件無法避免，其危害程度也無法預估，因此需根據雷
擊監測系統的歷史數據和雷擊統計信息進行分析。基于以
往雷擊故障的特性并結合輸電線路防雷要求，制定雷擊故
障后的應對措施，從而縮短雷擊故障后恢復供電的時間，
減少不必要的人力和物力投入。
（４）加強雷擊重災區的監測與防雷評估。根據雷擊監
測平臺采集的反擊和繞擊參數和特性，分析線路斷線、倒
桿和絕緣子擊穿的原因，完善防雷措施、優化接地方案，
并定期對雷擊故障重災區進行防雷效果評估。
４ 結語
通過雷擊監測技術的應用不僅實現了基礎數據的自動
收集，還實現了雷擊故障的自動定位與故障識別，同時根
據雷擊監測結果采取了有效的防雷措施，降低了輸電線路
的故障率，增強了輸電線路的供電可靠性。
參考文獻
［１］陳維江．中國電網雷擊監測與防護亟待研究的關鍵技術［Ｊ］．
高電壓技術，２００８，３４（１０）：２００９２０１５．
［２］陳家宏．我國電網雷擊監測與防護技術現狀及發展趨勢［Ｊ］．
高電壓技術，２０１６，４２（１１）：３３６１３３７５．
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