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DL／T 1674-2016 35kV及以下配网防雷技术导则

根据雷电监测数据和运行经验，平均年雷暴日超过40d的地区（即多雷区、强雷区），地闪密 雷暴日T的关系可用下式表示：

则数据和运行经验，平均年雷暴日超过40d的地区（即多雷区、强雷区），地闪密度Ng 系可用下式表示：

与雷暴日T.的关系可用下式表示：

Ng——地闪密度，次/（km²a）； Ta雷暴日HG/T 2329-2011 拖拉机挠性万向节橡胶衬套，d。 典型雷暴日对应的地闪密度列于表1。

N.=0.04Tl2

DL/T 1674=2016

表1典型雷暴日与地闪密度的对应关系

表2基于雷暴日和地闪密度的雷区分级标准

A级为少雷区，雷暴日不超过15d；B1、B2级为中雷区，雷暴日超过15d但不超过40d；C1、C2 级为多雷区，雷暴日超过40d但不超过90d；D1、D2级为强雷区，雷暴日超过90d。 根据多年雷电监测数据和雷区分级标准，可绘制基于雷暴日或地闪密度的雷区分布图，作为配网 差异化防雷设计依据。 全国和典型地区地闪密度分布图见附录A。

5.1.1配电线路雷害特点

雷电导致高压配电线路闪络的途径主要有： a）雷电直击配电线路。 b）雷击线路附近地面及构筑物产生感应过电压。 配电线路雷击闪络的一般特点： a）感应过电压是配电线路雷击闪络的主要原因。 b）雷电直击配电线路可产生远高于线路绝缘水平的过电压，通常会导致设备损坏。 c）在开阔地区，配电线路遭受直击雷概率增加；附近有高耸建筑物、构筑物或高大树木屏蔽，遭 受直击雷的概率大幅下降，遭受感应过电压的概率增大 因电压等级、结构高度及绝缘水平不同，配电线路与输电线路防雷存在差异比较，见表3。

表3配电线路与输电线路防雷差异比较

5.1.2配电线路雷击跳闸

对中性点不接地或谐振接地系统，配电线路通常不设零序保护，可带单相接地故障运行2h，雷击 闪络后电弧持续燃烧，使空气发生电离，降低绝缘强度，将导致单相接地故障发展为相间短路故障， 引起线路跳闸，长时间的电弧燃烧还会破坏线路绝缘，造成永久故障。 对于同杆架设的多回配电线路，在雷电直击或较高感应过电压的作用下，容易发生多回线路同跳 故障。此外，由于各回路间距离较小，若雷击闪络后工频续流较大，持续的接地电弧将使空气发生热 游离和光游离，同样会导致多回短路故障和同时跳闸

.1.3配电线路雷击断线

对于绝缘导线，雷击造成单相内络或相间短路时， 穿的绝缘层呈针孔状，并靠近绝缘子两侧特别是负荷侧。工频短路电流的电弧弧根受周围绝缘层阻 隔，固定在击穿点燃烧，在较短时间内烧断导线。 对于裸导线，电弧在电磁力的作用下，高温弧根沿导线表面不断滑移，直至电弧熄灭，不会集中 在某一点燃弧，因此不会严重烧伤导线，通常在工频续流烧断导线或损坏绝缘子之前，就会引起断路 器动作切断电弧，因此，裸导线的雷击断线故障率明显低于绝缘导线。

5.1.4配电变压器雷击损坏

电变压器雷击损坏主要有以下原因： 配电变压器高压侧遭受雷电直击或感应过电压，导致高压侧绝缘损坏。 配电变压器高压侧遭受雷电直击或感应过电压，较高地电位通过低压绕组中性点施加在低压绕

组，再经电磁耦合按变比在高压绕组产生较高过电压（反变换过电压），导致配电变压器损坏。 c）配电变压器低压侧遭受雷电直击或感应过电压，导致低压侧绝缘损坏。 d）配电变压器低压侧遭受雷电直击或感应过电压，低压绕组过电压经绕组间电磁耦合，按变比在 高压绕组产生较高过电压（正变换过电压），导致高压侧绝缘损坏

5.2雷电直击配电线路

5.2.1雷电直击过电压

雷电直击配电线路包括雷击导线、雷击杆塔及雷击地线。 雷电直击配电线路极易造成绝缘子冲击闪络或导线断线，但直击雷故障占雷击故障的比例较低， 般低于20%。 a）雷击导线过电压。 雷击配电线路导（地）线时过电压U。可按下式计算：

U。—雷击点过电压最大值，kV I一雷电流幅值，kA； Z。—导（地）线波阻抗，2。 b）雷击杆塔过电压。 雷击配电线路杆塔时塔顶过电压U.可按下式计算：

5.2.2配电线路引雷特性

U = BI R +

配电线路引雷特性与其结构高度 以及雷电活动频度、地形地貌有关，在开阔地形（周围没 有很高的树和建筑物），每年每百千米配电线路雷击次数N可用下式计算：

配电线路引雷宽度w为

28h.0.6+b N,=N. 10 w= 28h,.0.6 +b

Mi—开阔地形配电线路雷击次数，次/（100km·a)）：

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Ng 地闪密度，次/广（km·a）； h一杆塔高度，m； b一一杆塔结构宽度，m（相比于配电线路引雷宽度，计算时可取b~0）： w一配电线路引雷宽度，m。 雷击杆塔（及其附近地线）次数Ni占配电线路雷击总次数N的比例用击杆率g表示，击杆率g 与架空地线根数和地形有关，配电线路击杆率列于表4。

表4配电线路击杆率g

5.2.3建筑物和树的屏放作用

配电线路屏蔽系数与屏蔽物高度及距离的关系

对于配电线路两侧都有屏蔽物的，应将左、右两侧屏蔽系数相加，如果相加后屏蔽系数大于1，贝 总屏蔽系数取1。总屏蔽系数S计算公式如下：

式中： Sr—总屏蔽系数，取值范围0～1； Su——左侧屏蔽系数； Sn———右侧屏蔽系数。

Sr——总屏蔽系数，取值范围0～1； SL—左侧屏蔽系数； Sm——右侧屏蔽系数。

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5.3.1感应过电压的影响因素

雷击配电线路附近地面，在配电线路产生的感应过电压幅值超过线路绝缘水平时，将导致线路单 相或多相对地绝缘击穿，进而导致相间故障。感应过电压故障一般占雷击故障的80%以上。配电线路 雷电感应过电压与以下因素有关： a）雷电流幅值及达到幅值的时间。 b）主放电速度。 c）线路高度。 d）线路与雷击点间的距离。 e）雷击点和线路之间遮蔽物的影响。 f)雷电通道到达

5.3.2感应过电压的简化计算

配下，架空配电线路雷电感应过电压可用下列公式

U, =k I In +1 S

Ui—雷击大地时感应过电压的最大值，kV； ki感应过电压系数，2; I雷电流幅值，kA； he—导线平均对地高度，m； S雷击点与线路的最近距离，m。 感应过电压系数ki可根据实际测量、模拟试验或数值计算确定，一般情况下可取ki=252 如果满足S≥65m，S》he，式（15）可进一步简化为：

买际上，当S<65m时，由于配电线路引雷效应，雷电直击线路的概率较大。 在需要分析主放电速度对感应过电压的直接影响时，可采用下列公式计算：

U,=k (S≥65m,S》h)

ks—考虑主放电速度的感应过电压系数，Q。v/c取0.05～0.5时，k为31Q41Q。

5.3.3感应过电压的数值计算

a）根据主放电电流模型计算空间待求位置的雷电电磁场。该主放电电流模型给出电流沿通道关于 高度和时间的函数。 b）根据线路和电磁场的耦合模型计算上述电磁场在线路上产生的感应过电压。该模型描述电磁场 和线路导体间的相互作用， 据此可精确计算配电导线上任意点的最大感应过电压和电流，并分析雷电流幅值和波形参数、线 路结构参数、雷击点的距离以及大地电导率、导线表面电晕等因素对感应过电压的影响。 感应过电压的数值计算结果一般需要通过实验室模拟实验或现场真型试验进行验证。

5.3.4雷电感应过电压的特性

配电线路雷电感应过电压一般具有以下特性： a）雷电感应过电压幅值随着雷击点与配电线路距离的减小而增大，并且距离越近，感应过电压幅 值增加越多。 b）雷电感应过电压的幅值随着杆塔高度的增加而增大。 c) 雷电感应过电压的幅值随着雷电流幅值的增加而增大，随着雷电流波头时间的减小而增大，雷 电流主放电速度的影响相对较小。 d）一般情况下，雷电感应过电压的幅值随着大地电阻率的增加而增加，大地电阻率影响感应过电 压的幅值、形状和极性。 e）雷电感应过电压下导线表面产生冲击电晕，考虑电晕影响，感应过电压幅值会增大。

5.4中性点接地方式及影响

5.4.1中性点接地方式

配网中性点接地方式一般采用不接地、低电阻接地、高电阻接地、谐振接地（消弧线圈接地）以 及消弧线圈并联低电阻接地等方式。中性点接地方式选择应符合GB/T50064的规定。 中性点接地方式涉及过电压水平与绝缘水平、防雷保护设备、电力系统接地故障电流、继电保护 方式选择以及电网运行可靠性等多方面综合性技术问题。 配网中性点不同接地方式的运行特点比较见表5。

表5配网中性点不同接地方式运行特点比较

5.4.2中性点不同接地方式下避雷器的选择

网暂时过电压（工频过电压、谐振过电压）应限制在合理水平，6kV～20kV和35kV中性点不

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接地系统工频过电压一般分别不宜超过1.1p.u.和p.u.，中性点低电阻、高电阻接地系统及谐振接地系统 工频过电压不宜超过p.u.。 35kV及以下配网采用非有效接地方式，接地故障清除时间大于10s时，用于配网防雷保护的避雷 器额定电压U.按不低于系统暂时过电压U的1.25倍选取。配网避雷器额定电压U.和持续运行电压U。 应不低于表6的规定。

表6配网避雷器持续运行电压和额定电压

5.4.3中性点接地方式对雷击跳闸率的影响

中性点接地方式对配电线路雷击跳闸率的影响体现在以下4个方面： a）中性点不接地。当系统电容电流较小（不超过10A），绝缘子雷击闪络后工频续流小于绝缘子 自然熄弧临界值，可在电流过零时熄弧，不会建立稳定电弧；当系统电容电流较大，绝缘子闪 络后工频续流大，可能形成持续电弧，甚至发展为相间或多回短路故障，雷击跳闸率升高。 b）中性点低电阻接地。配网低电阻接地系统一般配零序保护，在低电阻接地方式下，接地故障电 流较大，绝缘子雷击闪络时一般都会造成线路跳闸，雷击跳闸率较高。 c）中性点谐振接地。一般采用自动消弧线圈接地方式，该装置能实时检测系统电容电流，实现自 动补偿，使补偿后残流小于5A，因此降低雷击建弧率，减小雷击跳闸率。 1 消弧线圈并联低电阻接地。兼具消弧线圈接地和低电阻接地的优点，对于雷击单相接地故障， 瞬时故障不跳闻，永久故障跳闻闸，既提高了供电可靠性，又控制了雷击跳闻闸率。

6.1架空线路防雷性能

35kV线路宜采用悬式绝缘子，耐张绝缘子串的片数应比同型号悬垂绝缘子串的片数多一片； 6kV～20kV线路直线杆塔宜采用柱式绝缘子或瓷横担绝缘子，耐张杆塔可采用悬式绝缘子与柱式绝缘 子配合，或悬式绝缘子组成绝缘子串。考虑风偏后导线对杆塔空气间隙的雷电冲击放电电压U50%按绝 缘子串相应电压的0.85倍进行配合。 海拔1000m以下的清洁地区，线路悬垂绝缘子片数及考虑风偏后导线对杆塔构件最小雷电过电压 空气间隙应满足表7的规定。高海拔地区及其他绝缘配置要求应满足GB50061的规定。

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表7悬垂绝缘子片数及最小雷电过电压空气间隙

6.1.2防雷性能的影响因素

表8配网典型瓷绝缘子性能比较

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图2配网典型瓷绝缘子

采用绝缘杆塔（绝缘塔头、绝缘横担）： 1）瓷横担。绝缘距离及爬电距离较大，耐雷水平较高，自洁性好且不会击穿。采用转动结 构，安装方便，可避免断线事故扩大。但瓷横担抗弯强度低，不适合导线截面和档距较大 的线路。配网典型瓷横担如图3（a）所示。 2 复合横担。具有瓷横担绝缘子的优点，同时体积小、质量轻、机械拉伸及抗弯强度高，适 用于污移地区及大跨距、紧凑型线路。配网典型复合横担如图3（b）和图3（c）所示

图3配网典型绝缘横担

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3）绝缘杆塔。传统的木质杆、金属杆和钢筋混凝土杆存在质量大、易腐蚀、易开裂等缺陷， 而复合材料绝缘杆塔具有质量轻、强度大、绝缘性能好、耐腐蚀、耐疲劳以及环境适应性 好的优点，目前采用玻璃纤维增强塑料制造的绝缘杆塔性能较好。 4）绝缘塔头。塔身仍采用传统钢质或木材结构，仅在塔头或横担部分采用绝缘材料结构。同 塔双回或多回线路可采用绝缘子与绝缘横担组合的配置方式，单回线路可采用绝缘塔头、 绝缘横担、绝缘子组合的配置方式。采用绝缘塔头可大幅提高配电线路绝缘水平。配网典 型绝缘塔头如图4所示。

图4配网典型绝缘塔头

1）紧溪型线路采用三角形复合绝缘支架支撑，可以实现同塔多回线路共架，节省线路走廊。 绝缘支架绝缘水平较高，且悬挂绝缘支架的钢绞线相当于架空地线，因此采用绝缘支架可 大幅提高紧凑型线路的直击雷以及感应过电压防护水平。 2）绝缘支架的结构尺寸以及相间距离、布置间距应满足DL/T601的规定。 1）导线绝缘化： 1）架空裸导线绝缘水平低，要求有较大的相间距离和较宽的走廊，在空间狭窄、环境多变条 件下易发生故障，安全性和供电可靠性不高。采用架空绝缘导线具有明显优点：绝缘水平 提高，减少碰线和接地引起的短路故障；实现紧凑型设计，占用更少空间；与电缆线路比 较，投资减少，施工简单，建设周期短。 2）绝缘导线应通过标准规定的机械和电气性能试验。 3）绝缘导线存在雷击断线问题，应采取防护措施。具体措施应按照本标准7.12的规定。

6.1.4防雷性能计算及设计

配电线路防雷性能计算方法及设备选型设计要求如下： a）架空配电线路耐雷水平计算方法见附录B。 b）架空配电线路雷击跳闸率计算方法见附录C。 c）架空配电线路杆塔、导地线、绝缘子、金具等部件的选型设计应满足GB50061的规定。

6.2电缆线路防雷性能

配网电缆的额定电压Uo/U(Um)应满足表9的规定，电缆主绝缘和护层雷电冲击耐受电压应不低 表9的要求。 电缆终端、接头等电缆附件的额定电压及绝缘水平，不得低于所连接电缆的额定电压及其要求 绝缘水平。电缆附件的其他绝缘要求应满足GB50217的规定。

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表9配网电缆的额定电压和绝缘水平

6.3其他设备防雷性能

配电变压器、开关类设备的额定雷电冲击耐受电压、额定短时工频耐受电压应不低于表10 对强雷区，宜选择绝缘水平较高的配电设备

表10配网电气设备的额定耐受电压

注1：分子和分母数据分别对应外绝缘和内绝缘。 注2：括号内和外数据分别对应低电阻和非低电阻接

7.1.1配网架空线路防雷保护应遵循简单可靠、技术经济的原则，最大限度地减少线路雷击故障率， 避免永久故障，提高供电可靠性。 7.1.2配电线路防雷应尽力减少雷击断线、绝缘子雷击损坏、多相短路接地或共架线路多回同跳故 障，减少配电变压器等柱上设备雷击损坏故障。 7.1.3配电线路通过采取合理的绝缘配置和适当的防雷保护措施，应能耐受绝大多数雷电感应过电压 和部分直击雷过电压。 7.1.4中雷区及以上线路、重要用户供电线路或可靠性要求较高的线路，应适当提高防雷设计标准， 宜采取堵塞式防雷措施；其他一般线路可选用疏导式防雷措施。 7.1.5不同线路的设计、运行条件不同，宜根据实际情况和防雷经验，采取疏堵结合、差异化的防雷

措施，提高防雷的针对性。配电线路防雷措施技术经济性及适用性见附录D。

7.2.1加强线路绝缘只需一次性投资，无需维护，设计时应合理采用。 7.2.2配电线路防雷设计时，应注意控制塔头空气间隙距离，防止塔头各结构部件对配电线路的整体

g）双地线线路杆塔处两根地线间 应超过导线与地线间垂直距离的5倍。 3.5有地线的配电线路，应防止雷击地线档距中央时反击导线。在档距中央，气温+15℃及无风条件 ，导线与地线间的垂直距离宜满足下式要求

GB 1903.21-2016 食品安全国家标准 食品营养强化剂 富硒酵母S≥0.012L+1

S一一导线与地线间的垂直距离，m； L一一档距长度，m。 当地线保护角较小或采用负保护角时，导线与地线间的垂直距离宜适当增大。35kV线路大跨越档 导线与地线间的距离不得小于3m。 7.3.6架空地线的保护范围符合GB/T50064的规定

.4.1采用线路避雷器时，宜根据技术经济原则，因地制宜制订安装方案。 .4.2多雷区、强雷区线路可安装线路避雷器，一般宜在以下情况采用： a）历年雷击事故率、跳闸率较高的配电线路或易击段。 b)I 山区线路的易击段。 c)[ 山区线路接地电阻过大、易发生闪络且改善接地电阻困难也不经济的杆塔。 d）杆塔接地电阻难以达到设计要求，且遭受雷击可能性较大的杆塔。 e）发电厂、变电站的进线段（含终端杆塔）接地电阻较大的杆塔。 f)[ 同塔双回线路的易击段杆塔，可安装于其中一回，防止雷击双回同跳。 g）大跨越档或高杆塔。 h) 配电线路分支处杆塔。 i) 架空绝缘线路与裸导线线路、电缆线路连接处。 j）对供电可靠性要求特别高的配电线路。 k）距离大面积水域、金属矿体处一定范围内的杆塔。 7.4.3基于技术经济原则，线路避雷器的采用应符合以下要求： a）主要限制雷击导线过电压和感应过电压时，单回线路可在两个边相各装1支避雷器，双回线路 可在最上层两相或最下层两相各装1支避雷器；主要限制雷电反击和感应过电压时，单回可在 三相各装1支避雷器，双回可在最上层两相各装1支避雷器，必要时也可考虑多相或各相均 安装。 b）有地线时，流经避雷器的雷电流较小，可选用标称电流5kA的避雷器，能承受4/10us、65kA 大电流冲击；无地线时，流经避雷器的雷电流较大，供电可靠性要求较高的10kV～35kV线 路，可选用标称电流10kA的避雷器，能承受4/10μs、100kA大电流冲击。 c) 以限制感应过电压为目标的线路或区段可选用标称电流5kA的避雷器，以限制直击雷过电压 为目标的线路或区段可选用标称电流10kA的避雷器。 d）雷害特别严重的线路考虑全线安装避雷器，一般可采取每4基杆塔安装1组，易击段安装时宜 连续几基杆塔均安装。安装杆塔宜三相均安装，否则未安装相反击闪络率增大，相邻未安装杆 塔应尽量降低接地电阻。 e）避雷器的高压引线及接地线应尽可能缩短，以减小引线电感对避雷器保护效果的影响。 .4.4安装于配电线路终端杆塔的避雷器主要用于厂站侵入波保护，兼顾终端杆绝缘子保护，宜选择 标称电流5kA的无间隙避雷器（可带脱离装置）；避雷器经常遭受直击雷损坏的，标称电流可选择 0kA或更大。避雷器的选型和结构应满足本标准10.3的规定。 .4.5安装于线路中间杆塔的避雷器主要用于绝缘子保护，可选择带间隙避需器，应满足以下要求

a）带间隙避雷器宜采用外串联间隙结构，可采用环形电极、穿刺电极及带支撑绝缘子的外串联间 隙避雷器，其选型和结构应满足本标准10.4的规定。 b） 间隙距离应小于绝缘子干弧距离并留有裕度，确保避雷器在一定幅值雷电过电压下动作，在工 频及操作过电压下不动作，宜根据不同电极形状（环形、棒形、水平形）通过试验确定。环形 电极间隙距离与绝缘子干弧距离之比不宜大于70%。 安装穿刺电极外串联间隙避雷器时，穿刺电极中心线与被保护绝缘子轴线距离宜控制在 200mm~400mm，以确保雷电冲击放电均发生在串联间隙上。

7.5安装绝缘子并联间随

7.5.1并联间隙本身不具备熄灭工频电弧能力，需配合重合闸装置使用。 7.5.2中雷区及以上地区可采取并联间隙保护绝缘子，并应符合以下要求： a）绝缘子与并联间隙雷电放电电压之间的配合应做到雷电过电压下并联间隙可靠动作，同时又不 宜过分降低线路耐雷水平。 b）绝缘子并联间隙应在冲击放电后有效引导工频短路电弧离开绝缘子本体，以免使其灼伤。 c）绝缘子并联间隙应安装牢固，具有足够的耐弧和防腐能力。 7.5.3绝缘子并联间隙的适用范围如下： a）易遭受雷击、绝缘子损坏率较高的35kV配电线路。 b）6kV～20kV配电线路绝缘水平低，雷击闪络率高，一般不宜采用并联间隙保护。对绝缘子雷 击损坏率较高、雷击断线较多的易击段，充分论证后可考患安装。 c）向重要用户供电线路、雷击跳闸特别频繁的线路，不宜采取并联间隙保护。 7.5.4并联间隙结构、参数应符合以下要求： a）并联间隙的最小通流截面积可按下式校核选择：

△T一并联间隙吸收热量后温度上升值，℃； I一系统工频短路电流有效值，A； Pr—并联间隙材料电阻率，2·m，对碳钢材料按照图5取值； 一短路电流持续时间，S; 并联间隙材料比热容，J/（kg·℃），对碳钢材料取450；

AT——并联间隙吸收热量后温度上升值，℃； I—系统工频短路电流有效值，A； Pr—并联间隙材料电阻率，2·m，对碳钢材料按照图5取值； 一短路电流持续时间，S； C一并联间隙材料比热容，J/（kg·℃），对碳钢材料取450； Pa——并联间隙材料密度YC/T 300-2018 片烟贮存养护 自然醇化法，g/m²，对碳钢材料取7.85×10%； 并联间隙横截面半径，m。 b）并联间隙结构设计一般无需考虑绝缘子工频电场分布、可见电晕和无线电干扰问题，可设计为 简单的“羊角”形状，如图6所示，

图5碳钢材料电阻率一温度特性曲线