标准号：DL/T 1674-2016
标准名称：35kV及以下配网防雷技术导则
英文名称：Technical guide for lightning protection of 35kV and below power distribution network
标准格式：PDF
发布时间：2016-12-05
实施时间：2017-05-01
标准大小：18.1M
标准介绍：本标准明确了雷电放电特征及雷电参数、配网雷害机理，规定了配网防雷应遵循的主要技术原则和方法，包括配网防雷性能、配网架空线路防雷保护、配网电缆线路防雷保护、配网其他设备防雷保护、配网避雷器的选择和使用等。
本标准适用于交流35kV以下配网线路及设备的防雷保护，包括6kV、10kV、20kV和35kV等电压等级。

ICS29.240.01
备案号：57226-2017
中华人民共和国电力行业标准
DL/T16742016
35kV及以下配网防雷技术导则
Technical guide for lightning protection of 35kV and belowpowerdistributionnetwork
2016-12-05发布
国家能源局
2017-05-01实施
规范性引用文件
术语和定义
雷电放电特征及雷电参数
配网雪害机理，
配网防雷性能
架空线路防雷保护
电缆线路防雷保护
其他设备防雷保护
配网避雷器的选择和使用
附录A
附录B
附录C
附录D
附录E
附录F
（资料性附录）
（资料性附录）
（资料性附录）
（资料性附录）
（资料性附录）
（资料性附录）
全国及典型地区雷电参数统计
架空配电线路耐雷水平计算方法架空配电线路雷击跳闸率计算方法·配电线路防雷措施技术经济性及适用性配网避雷器典型参数选型示例
配网避雷器预期运行寿命计算评估方法·DL/T16742016
DL/T1674-2016
本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的规则起草。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业过电压与绝缘配合标准化技术委员会归口。本标准起草单位：广东电网有限责任公司电力科学研究院、中国电力科学研究院、武汉大学、国网电力科学研究院、广东电网有限责任公司。本标准主要起草人：彭向阳、王保山、文习山、熊易、王羽、沈海滨、陈家宏、李鑫、王锐、赵淳、卢泽军、雷晓燕、时卫东、张翠霞、钟定珠、李谦、蓝磊、饶章权、余兆荣、彭发东、汪进锋、黄杨。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路二条一号，100761)。
1范围
35kV及以下配网防雷技术导则
DL/T1674—2016
本标准明确了雷电放电特征及电参数、配网雷害机理，规定了配网防雷应遵循的主要技术原则和方法，包括配网防雷性能、配网架空线路防雷保护配网电缆线路防雷保护、配网其他设备防雷保护、配网避雷器的选择和使用等。本标准适用于交流5以下配网线路及设备的防雷保护，包括6kV、10kV、20kV和35kV等电压等级。
2规范性引用文件
下列文件对于
文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件GB/T2900.电工术语高电压试验技术和绝缘配合GB/T2900.P
输电及配电运行
电工术语发电、
GB11032
GB/T2854
GB50061
交流无间隙金属氧化物避雷器
交流金属氧化物避雷
选择和使用导购
6K及以下架空电力
线路设计规范
GB/T50064
GB50217
DL/T601
DL/T1292
DL/T1293
DL/T1294
3术语和定义
流电气装置的过
电压保护和绝缘配合设计规范
工程电缆设计规
缘配电线路设计技术规程
配电网架空绝缘线路雷击断线防护导则交
生输电线路绝缘子并联间隙使用导则交流电分系统金属氧化物避雷器用脱离器使用导则GB/T2900.19、GB/T2900.57界定的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
地闪密度
ground flash density
每平方千米、每年地面的落雷次数。3.2
雷暴日thunderstorm day
某地区一年中有雷电放电的天数。3.3
少雷区lessthunderstormregion平均年雷暴日不超过15d的地区。3.4
中雷区middlethunderstorm region平均年雷暴日超过15d但不超过40d的地区。DL/T1674-2016
多雷区 more thunderstorm region平均年雷暴日超过40d但不超过90d的地区。3.6
强雷区strongthunderstorm region平均年雷暴日超过90d以及根据运行经验雷害特殊严重的地区。3.7
引雷宽度widthoftriggeredlightning架空线路吸引雷电直击线路的宽度。3.8
耐雷水平lightningwithstand level雷击线路或附近地面时，线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值3.9
雷击跳闸率lightningtriprate
每年每百千米线路的雷击跳闸次数。3.10
雷电定位监测系统lightninglocation anddetection system对雷电发生时间、位置、极性、强度、回击次数等雷电参数进行实时、广域测量的系统。3.11
中性点谐振接地系统resonantneutralgroundingsystem系统中一个或多个中性点（通常是变压器或发电机的中性点）通过电感接地的系统，电感器件用于补偿系统单相对地故障电流的容性分量。3.12
E neutral grounding system of an are suppression coil and a parallel消弧线圈井联低电阻接地系统
lowresistance
系统中个或多个中性点通过消弧线圈并联低电阻进行接地的系统，该系统继电保护对线路单相瞬时接地故障不跳闸，对单相永久接地故障实施跳闸。3.13
保护角shieldingangle
不考虑风偏时，杆塔处地线对水平面的垂线，与地线及导线连线之间的夹角。3.14
不平衡绝缘unbalancedinsulation架空线路相间或回路间采用不同绝缘配置，用于减少雷击引起的相间闪络故障或多回同时故障，3.15
带串联间隙避雷器surgearresterwith seriesgap由避雷器本体非线性电阻片和放电间隙串联组成的避雷器。3.16
带脱离器避雷器surgearresterwithdisconnector避雷器故障时，能自动与系统脱离的避雷器，该功能一般由申联的脱离装置实现。3.17
跌落式避雷器surgearresterwithdropdevice可在带电运行状态下通过绝缘棒等带电作业工具，实现避雷器拆除及更换操作的避雷器。2
重负载避雷器heavydutysurgearresterDL/T16742016
具有较强重复电荷转移能力和较大雷电冲击放电能力的避雷器，配网重负载避雷器的标称放电电流般选用10kA，相应的普通负载、轻负载避雷器标称放电电流选用5kA。3.19
配网避雷器预期寿命，lifeexpectancyofsurgearresterfordistributionnetwork雷电过电压下，配网避雷器长期无故障运行的寿命。3.20
堵塞式防雷措施blockingtype lightningprotection measures能够限制配电线路雷电过电压、降低雷击闪络概率或者阻止雷击闪络后工频续流建弧的防雷措施。堵塞式防雷措施可以降低雷击跳闸率和事故率，主要包括加强线路绝缘、架设架空地线、安装线路避雷器、降低接地电阻等。
疏导式防雷措施leadingtypelightningprotectionmeasures能够改变配电线路雷击闪络路径、并对后续工频电弧进行疏导、防止工频电弧烧损绝缘子及烧断导线的防雷措施。疏导式防雷措施不能降低雷击跳闸率，但可以降低雷击事故率，主要包括安装防弧金具、放电钳位绝缘子及绝缘子并联间隙等。3.22
防弧金具arcprotectionhardware种用于防止架空绝缘导线雷击断线的金具，主要由一组安装在导线上的高压电极和安装在被保护绝缘子接地端的接地电极组成，间隙尺寸与绝缘子干弧距离配合设计并经试验确定。3.23
放电钳位绝缘子dischargevoltageclampinsulator一种用于防止架空绝缘导线電击断线的支柱绝缘子组合体，绝缘子高压端，接地端分别配置高用电极，接地电极，电极间距离与绝缘子干弧距离配合，以钳制绝缘子两端电位差，能够疏导工频电弧，使之在两个电极间燃烧，避免烧熔导线。3.24
配电线路组合绝缘combination seriesinsulation ofdistribution line配电线路带电部分对地的整体绝缘，通常由绝缘子、横担及杆塔等部分绝缘组合联形成3.25
绝缘杆塔（绝缘塔头、绝缘横担）insulatedtower（insulationtowerhead，insulationcrossarm）配电线路杆塔整体或部分部件采用绝缘材料制作，根据使用绝缘材料部位不同，般分绝缘杆塔、绝缘塔头及绝缘横担等类型。4雷电放电特征及雷电参数
4.1雷电放电特征
4.1.1雷电放电过程
雷电放电由带电的雷云引起，包括雷云中或雷云间异性电荷引起的放电以及雷云对大地的放电在防雷工程中，主要关心雷云对大地的放电。雷云对大地放电（地闪）通常分为先导放电和主放电两个阶段：a）先导放电。以负极性雷电为例，雷云中的负电荷逐渐积聚，同时在附近地面感应出正电荷。当DL/T1674-2016
雷云与大地之间局部电场强度超过大气游离放电临界电场强度时，开始有局部放电通道自雷云边缘向大地发展，并以逐级推进的方式向下发展。这一放电过程称为先导放电，该先导称为下行先导。先导放电通道具有导电性，雷云中的负电荷沿通道分布，并且继续向地面延伸，地面上的感应正电荷也逐渐增多。
b）主放电。当下行先导通道发展到临近地面附近时，先导与地面之间的电场强度就会增大。地面上一些突出物体因四周电场强度达到能使空气电离的程度，从而发展为向上的迎面先导（或上行先导）。当下行先导达到地面或与迎面先导相遇时，就出现了强烈的电荷中和过程，产生极大的电流，伴随着雷鸣和闪光，这一一过程称为雷电主放电过程，又称回击过程。主放电过程极短，般持续时间为20s～100us，平均约50μs，并且由下而上逆向发展，速度约为光速c的1/201/2，最大可达1.5×10°m/s4.1.2多重雷击放电
多数雷云对地放电都是重复性的，包含多次先导放电主放电的重复过程。多次放电之间的时间间隔约几毫秒至儿百毫秒，平均为几十毫秒。重复放电次数一般为2次～3次，最多可达几十次。次地闪的持续时间约10ms~2s，平均持续时间约200msc第二次及以后的放电，先导放电都是自上而下连续发展（无停款），主放电仍是由下向上发展。与首次雷击放电相比，后续雷击放电雷电流幅值变小、陡度增大。多重雷击放电持续时间长，对电网设备和防雷装置造成更大威胁。
4.1.3雷击选择性
当雷电先导到达离地面物体上方一定高度时，雷电放电就会表现出对某地面物体放电的选择性。雷击地面物体（包括配电线路和设备）的选择性一般体现在以下方面：a）在平原等空旷地区，由于尖端效应，突出地面或高算的物体容易遭受雷击。b）山顶的突出物体、山坡迎风面、山区盆地、山沟中处于风口的物体容易遭受雷击。c）雷击与地质条件有关，地下有矿物质的地面物体容易遭受雷击。d）在湖沼、低洼地区及地下水位高的地区，地面物体容易遭受雷击。4.2雷电参数
4.2.1雷电流幅值
我国一般地区的雷电流幅值累积概率分布可按下式计算：IgP(>)=
陕南以外的西北地区、内蒙古自治区的部分地区，平均年雷暴日在20d及以下，雷电流幅值累积概率分布可按下式计算：
式中：
Im—雷电流幅值，kA；
IgP(≥m)=血
P幅值不小于I瑞的雷电流幅值概率。具备雷电监测条件和多年雷电监测数据的地区，可采用下式计算雷电流幅值概率：P(≥Im)=1+(/a)
式中：
-中值电流，超过该幅值的雷电流概率为50%，kA：b表征雷电流幅值分布集中程度的参数。DL/T1674—2016
参数b表示不同地区雷电流幅值概率分布特征，可通过本地区多年有效的雷电监测数据统计拟合确定。部分缺少雷电监测数据的地区，对首次雷击放电，可取a-31、b-2.6：对多重雷击的后续雷击放电，可取a-12、b=-2.7。
考虑各地区雷电活动差别，典型地区雷电流幅值概率计算公式见附录A。4.2.2雷电流波形
雷电流是单极性的脉冲波，根居实测统计，绝大多数雷电流是负极性的，各国实测雷电流波形基本一致。
雷电流波头大多在lus/sus，平均约为2.6us：雷电流波尾大多在20s~100us，平均约50us。我国电力行业防雷保护设计用5ous的雷电流波形。防雷保护计算用雷形，一般采用双斜角波（三角波）或双指数波边行等效，双斜角波或双Q75表示：
指数波分别用式（4）
[m(-at+b)
式中：
雷电流波头陡度，
a、b及a、β
电流幅值，kA
形常数，由雷电
电流波头，us.
电力工程防雷计算中
4.2.3雷暴日及地闪害度
雷电流波头
kA/μs;
波头、波尾参数
般采用2.6us。
雷暴日表征地区雷电活动的频繁程度，包括雷云之间的放电和雷云对地的放电，其中云间放电远多于云地放电。地闪密度仪表征雷云对地放电的频繁程度，对防雷保护具有更实际的意义。防雷设计应采用多年平均值（年平均雷暴日、年平均地闪害度）。我国一般地区，平均年雷暴日不超过40d（即少雷区、中雷区）地闪密度N。与雷暴日Ta的关系可用下式表示：
N,=0.023T13
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），地闪密度Ng与雷暴日Ta的关系可用下式表示：N,=0.04T125
式中：
Ng—地闪密度，次/（km2·a)：Ta
一雷暴日，d。
典型雷暴日对应的地闪密度列于表1。(8)
DL/T16742016
次（km.a）
次（km?a）
雷区分级
典型雷暴日与地闪密度的对应关系40
计算公式
Ng0.023T.l
N,=0.04T125
基于地区雷暴日T和地闪密度N，可将我国雷电活动频度从弱到强按4类雷区、7个等级进行分区分级，雷区分级标准见表2。
表2基于雷暴日和地闪密度的雷区分级标准年均雷暴日T
少雷区
中雷区
多雷区
强雷区
雷区分级
15T≤30
3040<≤65
90年均地闪密度N
次/km·a
0.781.91Ng=0.047.125
4.027.3811.09A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。4.3雷电监测
建立雷电定位系统进行雷电监测，采用多个探测站同时测量雷电电磁辐射场，剔除云闪信号，实现地闪定位，具有广域、实时、高精度、全自动监测的特点，在配网防雷的应用主要有：a）指导配网雷击故障点的查找，提供地闪位置、时间和雷电流幅值等信息。b）指导配网雷击故障或非雷击故障的定性分析，提供故障时刻有、无地闪放电等信息。c）提供雷电过程预警，指导雷雨季或雷电过程中配网运行方式调整和事故预想。d）提供雷电参数分析，指导配网防雷设计和运行维护为提高雷电定位系统在配网防雷中的应用水平，应做好中心站和探测站的维护工作，每年雷雨季前完成设备消缺，保证雷雨季系统正常运行：加强配网运行事件管理，准确记录雷击故障发生时间等信息，及时更新配电线路杆塔坐标，保证雷电定位信息的准确性和有效性。6
5配网雷害机理
5.1配网典型雷害
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。DL/T16742016
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。℃）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分类
输电线路
配电线路
电压等级
110kV及以上
35kV及以下
杆塔高度
5.1.2配电线路雷击跳闸
线路档距
30~200
杆塔典型
接地方式
人工接地
自然接地
架空地线
双地线
无地线或单地线
50%雷电放电电压
主要原因
雷电直击过电压
雷电感应过电压
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，起线路跳闸，长时间的电弧燃烧还会破环线路绝级，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。5.1.3配电线路雷击断线
对于绝缘导线，雷击造成单相闪络或相间短路时，绝缘击穿最易发生在靠近绝缘子的位置，被击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星低于绝缘导线5.1.4配电变压器雷击损坏
配电变压器雷击损坏主要有以下原因：a）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。b）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DL/T1674—2016
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。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。c
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.
式中：
U。雷击点过电压最大值，kV：
I雷电流幅值，kA：
Z导（地）线波阻抗，Q。
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：U=
式中：
U—塔项过电压最大值，kV：
β杆塔分流系数（对有地线杆塔），对无地线杆塔取β-1：一雷电流幅值，kA：
R；杆塔冲击接地电阻，Q：
L杆塔电感，uH：
雷电流波头，us
c）直击雷耐雷水平。
配电线路直击雷耐雷水平计算方法见附录B。5.2.2配电线路引雷特性Www.bzxZ.net
配电线路引雷特性与其结构高度、宽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：NN
配电线路引雷宽度w为
28h5+b
W=28he6+b
式中：
NL开阔地形配电线路雷击次数，次/（100kma）：(11)
Ng—地闪密度，次/（km2·a)；杆塔高度，m；
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）：配电线路引雷宽度，m。
DL/T1674—2016
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 建筑物和树的康
地线根数
考虑建筑物和权（0屏鼓作用后，配电线路雷电直击次数N可用下式计算EMO
N,=N.(I-S)
式中：
ta)：
考虑屏作用后的配电线路
名雷击次数，次/（100km
环境屏蔽养
数，取值范围
完全被，
不会遭受雷击
图1给出了具型酉电线路（高度为分布于线路同
蔽物与线路平行，
～1。S-0，表示开阔地形，周围没有高屏蔽物体：S-1，表示适用于高层建筑物很多的城区架空配电线路10m）屏蔽系数与屏蔽物高度及距离的关系，其中假设这些屏
侧，例如一排平行于统
线路的树或建筑物
+H-30m
中20m
屏蔽物与配电线路的距离/m
图1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，则总屏蔽系数取1。总屏蔽系数S计算公式如下：S,=Sa+Se
式中：
Sr—总屏蔽系数，取值范围0～1：Su——左侧屏蔽系数；
Sm——右侧屏蔽系数。
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