35kV電力線路的防雷措施分析

韓明學

摘要：文章介紹了雷電產生的原理以及雷電對35kV電路線路的危害，提出避雷裝置、接地裝置的安裝，以及線路絕緣、自動重合閘等技術措施。這些防雷技術措施可使35kV電力線路受雷擊的危害降低。

關鍵詞：過電壓 避雷器 接地系統 線路絕緣

目前35kV電力線路在我國有著廣泛的應用，是我國配電網的主要線路，而雷雨季節可能遭受的雷擊，會給線路的安全運行帶來很大的影響。35kV防雷裝置是保證線路安全的主要措施，選用適當的防雷接地裝置是十分必要的。

1 雷電的形成

雷電是由帶電的云層（雷云）對地面以及地面建筑物自然放電引起的。雷電通常分為直擊雷、感應雷和球形雷。

直擊雷：雷電直接擊在架空線纜上造成線纜損毀。這種雷擊方式造成的損害非常大，但出現機率非常小。

感應雷：分為電磁感應和靜電感應。當附近區域有雷擊閃落時，在雷擊落實通道周圍會產生強大的瞬變電磁場。處在電磁場中的輸電線路會感應出較大的電動勢，這種現象叫做電磁感應；當有帶電的雷云出現時，在雷云下面的建筑物和輸電線路會感應出與雷云相反的電荷，這種現象叫做靜電感應。感應雷造成的線路設備損壞沒有直擊雷造成的破壞大，但出現的機率十分高，約占現代雷擊事故的80%以上。

球形雷：俗稱滾地雷，就是一個呈圓球形的閃電球，通常在雷暴之下發生。

2 雷擊對線路的危害

電力線路雷擊的形式主要有三種：落在35kV線路的導線上，產生雷擊過電壓；雷電襲擊避雷線，反擊到輸電線路上；雷電落在桿塔或者附建筑物上產生雷擊感應過電壓。直擊雷過電壓，輕則引起線路絕緣子閃絡，從而引起線路單項接地或跳閘。重則引起絕緣子破裂、斷線等事故，造成長時間停電。雷電波入侵到變電站，威脅電氣設備絕緣，造成設備損壞。所以，為了保證線路及設備的正常運行，減少經濟損失，35kV電路應采取必要的防雷保護措施。

3 35kV電力線路的防雷措施

3.1 合理安裝避雷針和避雷器等設施。

在易發生雷擊地區在35kV線路桿頂裝設避雷針是常見的避雷技術。避雷針一方面能規避雷擊，另一方面能避免直擊雷襲擊附近的導線和絕緣子。裝有避雷針的35kV線路較之以往防雷、耐雷水平都有所提高。

根據物力理論研究，雷擊事故發生往往是一個短暫的發生電磁感應的過程，因此減少接地電阻、架設耦合地線是提高35kV線路耐雷性能的主要途徑。接地線具有分流作用，所架設的耦合電線大幅提高了導線與避雷線之間的耦合效果，減小了絕緣子上的電壓，使得35kV線路耐壓性能有所改善。另一方面，架空線上過電壓的情況即使已全線架設避雷線也無法徹底解決。將避雷器裝設在線路上以后，當雷擊過電壓達到避雷器的保護水平，就會使避雷器觸發，雷電流通過避雷器提供一個低阻抗的通路泄放至大地，有效抑制電壓升高，從而防止電力設備、線路被雷擊。現階段，避雷器在35kV配電線路上的安裝工程已全線竣工，而且部分35kV聯絡線出口處已裝設了放電間隙。

3.2 優化35kV線路接地系統

減小接地電阻是優化線路接地系統的主要途徑。一般來講，可嘗試以下途徑減小接地電阻：①增加接地極的數量和深度；②改換土壤率較低的土壤；③在接地極附近施加降阻劑；④外引接地線至附近池塘或河流下，裝設水下接地網。應該參考設計要求檢查電線的接地體及引下線，重點關注線路的埋深、腐蝕程度及接地電阻值，及時整改與設計要求不相符之處，確保接地及架空地線路正常運行。另外，接地裝置焊接點如不作防腐處理會因發生化學腐蝕而縮短其使用年限，因此應該對焊接點作防腐處理，同時要加強措施降低桿塔的接地電阻，提高35kV線路的耐雷水平，避免其因雷擊跳閘的可能性。

3.3 增加接地引流線，提高泄流能力

為了預防線路雷擊事故發生，須對桿塔接地電阻測量整改計劃，全面檢查整改管轄線路、設備的防雷裝置，對接地棒等接地設備存在腐蝕、損壞現象的及時進行更換和維修，對歷年雷擊多發地段進行特巡，在此基礎上，還應該在全線路增加接地引流線。耐張桿塔兩側的架空地線予以跳通并連接塔體；直線桿塔須加設接地引流線，確保架空地線和接地引下線良好接洽，由此拓寬線路泄流空間，使得線路防雷、耐雷性能不斷提高。

3.4 適當加強線路絕緣

為提高配電網防雷避雷水平，保證其安全運行，應該全面加強配電網建設，完善配電網結構，消除薄弱環節，提升配電網發展水平，確保配網防雷任務百分之百完成，效力百分之百發揮。提高線路絕緣性能也是防雷避雷的有效策略。筆者建議使用鋁合金導體架空絕緣電纜，這種電纜弧垂小、重量輕，具有優良的抗過載能力及抗疲勞特性，大大提高了線路安全性。另外，在原有桿塔結構的基礎上，在時常發生雷擊事故的路段多增設一兩片絕緣子；也可以通過改換大爬距絕緣子、增大桿塔頭空氣間距等途徑來提高線路絕緣及防雷性能。考慮到既有線路防雷改造資金的問題，目前只能對部分線路加強絕緣。汕尾地區的電力線路絕緣子調爬工作已逐步完善，原有線路上普通瓷質絕緣子已基本改換成防污型絕緣子以及易于維護的合成絕緣子和玻璃絕緣子，在一定程度上確保了線路的絕緣性能。對增加絕緣子片數以提高雷擊塔頂的耐雷能力時，應充分考慮導線弧垂必需滿足對地安全距離的要求。

3.5 裝設桿塔雷擊遙測系統

桿塔雷擊遙測系統運用到實際工作中，該系統能有效的統計桿塔受雷擊時間、位置、電流值及其他相關參數，并能自動向設備管理單位發送雷擊信息，為線路運行單位分析線路雷擊情況提供科學的數據，同時縮短了線路故障查找和排除時間。

3.6 積極開展線路定期檢查、巡視工作，加強防雷裝置安裝技術

為進一步提高城區配網設備防雷水平，提高配電線路防雷擊斷線能力，相關單位首先要加強配網運檢人員的防雷巡檢技能培訓，詳細說明雷電過電壓的有關概念、防雷和接地裝置、設備設施防雷保護及配電網防雷等，以提升巡檢人員對防雷工作重要性的理解；其次，要加強核心區配電自動化系統建設，全面提升配電網供電可靠率、絕緣化率；第三，制定和完善防雷措施和工作預案，組織專業技術人員對設備的防雷設施進行改造、消缺，對雷擊事故高發線路提前做好各項預防措施。

4 結語

總之，電力運維單位應該不斷加大配電網建設改造投資力度，完善防雷避雷機制，提高線路運行的可靠性，加強配電網統一規劃，確保線路防雷管理方案與電網整體規劃相協調，全面提升配電網發展水平，切實服務地方經濟發展。

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