35kV架空輸電線路防雷措施分析

李光榮

摘 要：文章通過對巡上35kV架空線路雷擊跳閘情況分析，根據雷害故障類型提出35kV架空線路防雷的有效措施，并給出了線路避雷器的選型安裝方案，達到提高耐雷水平，降低雷擊跳閘率，增強供電可靠性，實現線路安全運行和不間斷供電的目的。

關鍵詞：架空輸電線路；防雷；措施

1 35kV巡上線路雷害概況

35kV巡上線是某企業煤礦主供電源，全線路共2回，線路1#至6#桿塔采用同塔雙回架設，之后分開架設。導線型號LGJ-150/20，地線型號GJ-35。35kV巡上Ⅰ回線路共30基桿塔，鐵塔16基，門型桿14基，全長12km；35kV巡上Ⅱ回線路共31基桿塔，鐵塔17基（包含同塔雙回架設的6基鐵塔），門型桿14基。據不完全統計，投運至今每年遭受雷擊困擾多達4次以上，雷擊跳閘后，重新試送電成功，從線路運行情況來看，雷擊是該線路發生跳閘的最主要原因。

2 常見雷害故障類型

架空輸電線受到雷擊的現象非常普遍，其故障主要包括：

（1）雷擊塔頂、導線和避雷線引起直擊雷過電壓，正常情況下通過絕緣子或者泄漏電流對地放電。（2）雷擊其他建筑物或線路引起的感應雷過電壓，感應雷危害較大，將引起絕緣事故，影響線路安全運行。（3）反擊：雷擊桿塔時，由于桿塔接地電阻高或線路自身絕緣較弱，雷電流釋放通道受阻，作用在絕緣子上的壓差大于絕緣子的沖擊放電電壓，發生自桿塔向導線的絕緣閃絡，形成反擊。（4）繞擊：雷電繞過避雷線直接擊中導線，一般與避雷線對外側導線的保護角度、桿塔高度和線路所處的地形地貌及鄰近情況相關。

3 35kV輸電線路常用防雷措施分析

根據輸電線路的雷害故障類型，線路防雷一般設立四條防線：一是防止或減少線路的直擊雷危害；二是雷擊塔頂或避雷線時防止或減少絕緣發生閃絡；三是絕緣發生閃絡時，減少由閃絡轉變成工頻電壓現象的概率；四是采取措施確保不中斷供電?？偨Y為以下措施：

3.1 架設避雷線或避雷針

架設避雷線是防止直擊雷最為有效的措施，避雷線的分流作用減小了經桿塔入地電流，降低塔頂電位，減小導線上感應過電壓。在塔頭尺寸允許的情況下，應加裝架空地線，雷害嚴重地區，無法安裝避雷線時可考慮使用避雷針。

35kV架空線路一般多用在中性點經消弧線圈接地系統中，發生雷擊或者單相接地故障，短路電流不是太大，一般不需要全線架設避雷線，GB50061-2010《66kV及以下架空電力線路設計規范》規定35kV架空電力線路進出線段宜架設地線，加掛地線長度一般宜為1km～1.5km。

3.2 裝設自動重合閘裝置

35kV線路采用自動重合閘裝置，消除雷擊及其它瞬時性故障，多數情況下都能夠自動重合閘成功，減少事故停電時間，防止系統故障擴大，提高了線路供電可靠性。

3.3 降低桿塔接地電阻

降低桿塔沖擊接地電阻能降低雷擊桿塔塔頂時的電位，雷擊避雷線時對雷電流有很好的釋放通道，減少反擊，提高線路耐雷水平。一般做法為：增加接地極的埋深及數量，換用電阻率較低的土壤，并且在接地極附近增加降阻劑。土壤電阻率高的地區，可采用多根放射形接地體或連續伸長接地體以及垂直接地電極等措施。

3.4 架設耦合地線

雷電頻發的地區，降低桿塔接地電阻有困難時，在原有避雷線的基礎上，可在下層導線下方3米處架設一條架空地線，能夠防止雷電繞擊導線，同時具有分流作用，又加強了避雷線對導線的耦合，但必須考慮對地安全距離。運行經驗表明，該措施可降低雷擊跳閘率50%左右。

3.5 加強輸電線路自身絕緣，提高耐雷水平

滿足線路安全情況下，增加絕緣子數量，采用耐污型有機材料絕緣子，降低桿塔接地電阻，加強線路巡查力度，及時修復或更換損壞絕緣子等都是增強線路自身絕緣的主要措施。

3.6 安裝線路避雷器

線路避雷器包括無間隙避雷器和有串聯間隙避雷器。無間隙避雷器始終參與線路運行，常態下也能吸收線路上各種過電壓，但避雷器故障失效時母線對地它接，需停電人工摘除，一般配套使用串聯脫離器系統，故障失效時避雷器與母線自動脫離，維護量大。有串聯間隙避雷器不存在上述問題，維護成本較小，雷擊導線時放電間隙動作，一般需要克服因擺動造成的間隙距離變化。

4 巡上線35kV避雷解決方案

線路發生雷擊往往集中于某些地段，在山頂高位桿塔，山區線路易擊段、易擊點的桿塔、山區線路接地電阻超過100Ω發生過閃絡的桿塔和接地電阻大的大跨越桿塔安裝線路避雷器效果較為明顯，每級桿塔安裝3只可以大幅度提高線路耐雷水平。安裝避雷器后，檔距越大，更多的雷電流從被雷擊的桿塔釋放到大地，減小了流向相鄰桿塔的雷電流，顯著提高了線路的耐雷水平。理論和實踐都證明，在雷電活動頻繁，山區電阻率高而又無法降低的大跨越桿塔采用線路避雷器，有著非常顯著的效果。

4.1 35kV避雷器的選型

由于帶串聯間隙避雷器常態下不承受系統電壓，無需考慮長期運行產生的電老化問題，維護成本相對較小，避雷器外套采用硅橡膠等有機材料，防污性能優良，爬電比距大，防爆性能優，故直線桿塔選用YH5CX8-42/120型帶船型間隙金屬氧化物避雷器，耐張桿塔選用YH5CX9-42/120型帶船型間隙金屬氧化物避雷器。

4.2 35kV避雷器的安裝

避雷器安裝方式有多種，但在實際安裝時，應根據實際桿塔型式進行選擇。對于直線桿塔，通過安裝橫擔和固定橫擔與桿塔原有橫擔連接，懸掛在線路導線上方，如圖1所示；對于耐張桿塔，避雷器應安裝在耐張桿塔下跳線附近的橫擔上，懸掛在線路導線上方，通過引線與下跳線連接，如圖2所示。

圖1 YH5CX8-42/120避雷器安裝圖

圖2 YH5CX9-42/120避雷器安裝圖

5 結束語

35kV架空輸電線路的防雷，我們要多方面考慮，根據地形、地貌及鄰近線路影響，結合該地區雷電發生頻率，原有線路的運行經驗，合理設計，準確施工，根據技術經濟比較的結果，在雷電活動頻繁的地區采取綜合防雷措施，提高線路的防雷性能，降低雷擊跳閘率。

參考文獻

[1]葛棟，等.輸電線路避雷器的應用及其安裝方案[J].華北電力技術，2009.

[2]朱鏡勛.山區35kV架空線路防雷技術[J].農村電氣化，2013.

[3]孫寶銀.35kV架空線路防雷措施[J].科技咨詢，2010.

[4]GB50061-2010.66kV及以下架空電力線路設計規范[S].

[5]李強，等.線路避雷器的安裝方式及選擇[J].山西建筑，2003，29（3）：164.