35kV架空输电线路防雷措施

35kV架空输电线路防雷措施

范芝付

中广核玉溪通 海风力发电有限公司 云南省玉溪市 652700

摘要：随着城乡现代化的推进和农村经济的发展，农村对电力的依赖程度越来越高，对供电可靠性的要求也越来越高。生产过程中突然停电，不仅会给企业带来巨大的经济损失，还会给当地供电部门带来直接的经济效益，损害企业形象。目前，由于农村35kV配电线路绝缘水平低，防雷措施不完善，技术管理和运行维护存在一定缺陷，防雷仍存在一定局限性。

关键词：35kV；架空输电线路；防雷措施

前言：在电力系统运行过程中，一旦遭遇雷击就会带来严重后果，因此要积极开展防雷技术研究，分析35kV架空线路特点，弄清楚雷击原因、类型、危害等，在此基础上开展防雷措施，可以起到线路保护作用。因此，我们要树立起创新意识，不断提升防雷技术应用水平，为35kV架空线路安全运行提供保障，促进我国电力事业的可持续发展。

1由雷击引起跳闸的主要因素

1.1线路杆塔的接地电阻值

雷击档距中避雷线时，一般情况下空气间隙不会发生闪络，而雷电流在向两边杆塔传播时，由于强烈的电晕，当传播到杆塔时，幅值已大为降低，如果杆塔的接地电阻不高，杆塔的电位的升高不足以引起绝缘子串发生闪络。雷击杆塔引起反击过电压时，绝缘子串能否闪络，与杆塔冲击接地电阻值有直接关系，接地电阻越大，塔顶电位越高，绝缘子串上的电位差越高，容易造成绝缘子串的闪络，甚至造成多串绝缘子串的同时闪络，导致相间短路，引起跳闸。

1.2消弧线圈的整定情况

消弧线圈的设置如果不准确，输电线路因为雷击容易引起导线当单相对地短路，此时的消弧线圈补偿是不够的，如果35千伏线路单相接地短路电流对电容电流，当消弧线圈补偿过大，单相接地短路电流感应电流。如果当单相接地短路电流大于10A时，单相接地将发生在形式的电弧形成稳态短路电流将不出去，但也不会形成稳定的短路电流，此时弧长的时间消耗较大，然后最后导致系统产生电弧过压引发跳闸。

2关于35kV架空线路防雷措施

2.1架设避雷线

对于线路防雷，架设避雷线是一种有效方式，在实际应用中可以取得良好成效。避雷线的主要作用是防止雷直击导线；当雷击塔顶时，对雷电流进行分流，可以起到降低塔顶电位的作用；对导线的耦合作用，降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压；对导线的屏蔽作用，可以降低导线上的感应过电压。架设避雷线的要求。避雷线对边导线保护角越小，防雷效果越好，通常在20°左右，山区具有特殊性，可以适当增加角度，控制在25°左右，有效控制杆塔上两根避雷线间的距离，不能超过避雷线和导线间垂直距离的5倍。架设避雷线要由专业技术人员来完成，严格按照规定要求去操作，保证达到理想效果。

2.2降低杆塔接地电阻

改变杆塔接地方式、降低接地电阻，是架空线路防雷的有效方法，具有简单、经济的特点，应用范围比较广，而且效果很好。如果出现接地不良的情况，就会出现比较高的接地电阻，导致雷电流泄放通道受阻，杆塔电位上升。为了保障线路防雷效果，必须要提高对接地网改造的重视程度，特别要认真处理接地系统中容易出现的问题，保证避雷线和接地体连接起来。采用引外接地体，将接地体敷设在土壤电阻率较低地区，可以发挥出有效作用，进行有效处理后效果并不明显，说明存在问题，要进行深入分析，找到问题的原因，通过技术改进提升防雷水平。

2.3安装线路型避雷器

避雷线防雷效果会受到自然环境影响，通过实际观察发现，平面地区防雷效果好，山区由于受到不利因素影响，经常会出现绕击、侧击等现象，导致防雷作用大大降低。35kV架空线路一般只在变电站进出线段一段距离内架设避雷线，并不会全程架设，这也是引发雷害事故的重要原因。由于线路缺乏完善的防雷措施，所以经常会发生跳闸事故，影响电力系统的安全运行。为了解决面临问题，安装线路型复合外套金属氧化物避雷器，可以有效提升线路抗雷击性能，降低跳闸率。

合理运用线路型避雷器，可以满足实际需求，有助于改善防雷效果。适合安装线路型避雷器有以下情况：一是经常发生雷击地区，而且线路跳闸率比较高，建议采用线路型避雷器。二是接地电阻无法达到规定要求的线路，出现雷雨天气容易遭受雷击的杆塔。三是对供电稳定性要求不高的地区，遭受雷击概率比较大，明确线路型避雷器的适应范围，针对具体情况，实现准确运用。

2.4采用不平衡绝缘方式

随着用电量增加，同杆架设的双回路线路持续增加，这种类型线路可以采用不平衡绝缘方式，有助于降低雷击造成的跳闸率。

3关于Y市输电线路防雷系统质量提升

3.1工程概况

根据雷电定位系统对Y市2018年-2019年35kV典型输电线路的雷电小时、雷电日、雷电次数等进行统计，从调查数据来看Y市35kV典型输电线路东南段20#-36#落雷密度大于4.985次/平方公里·年，整个区域平均落雷密度在3.65次/平方公里·年，雷击跳闸率约0.67。电力企业相关人员利分析当地实际情况，制定综合化的防雷系统方案。方案中包括使用降低接地电阻（杆塔）、架设地线、自动重合闸加装、耦合地线架设等综合方式、避雷针安装等。

3.2工程防雷方案

根据上述防雷系统设计方案，针对不同的防雷设计制定具体的策略，具体策略如下：

3.2.1降低接地电阻

对于35kV输电线路常用规高度杆塔的输电线路而言，通过提高线路抗雷击的水平，降低杆塔的接地电阻，无疑是最有效的防雷措施。在接地电阻降低方面，根据《送电线路设计手册》（以下简称《设计手册》）并结合当地土壤实际情况，核算具体电阻情况，制定相应的电阻参数，确定降低电阻策略。一般按照《设计手册》当电阻率在100Ω·m的情况下，只需让塔自由接地即可无须再增加其他节地装置；当电阻率在100Ω·m—300Ω·m的情况下，需要设置埋深0.6m以上的人工接地装置；当电阻率在300Ω·m—2000Ω·m的情况下，需要采用埋深在0.5m以上水平敷设接地装置。对当地土壤情况进行调查，最大电阻率高达1856.3Ω·m，故根据架空输电线路设计的相关规范，使用放射形接地装置。

3.2.2架设地线

35kV输电线路中地线可以防止雷电直击导线，可以通过塔顶分流雷击电流，降低导线感应，降低塔头绝缘上的电压，降低一瞬间电能过大对35kV输电线路造成的伤害，确保电网安全可靠。根据该工程实际情况，选择使用24芯光缆与JLB20A-50的铝包钢绞线相互配合的方式，作为主要地线，并在地线对边控制保护角在20度以内。

3.2.3自动重合闸加装

为进一步提升输电线路的质量，在各个电压等级的线路上，加装三相自动重合闸，提升电网安全性。

3.2.4耦合地线架设

在导线附近或下方加挂架空地线一条，提升分流及耦合作用，降低杆塔绝缘上可能承受的电压，提高35kV整体线路防雷水平，确保电网安全可靠。

3.2.5避雷针安装

在避雷针安装上选择多雷区且易遭雷击的输电线路杆塔，在两侧相邻杆塔上同时安装避雷针。避雷器在安装上需要单独铺设相应的接地线，且接地线截面积需要控制在25mm²以上。

结束语：

总而言之，电力企业必须高度重视35kV输电线路运行中出现的雷击问题，在层次化实践过程中提出有效的措施，全方位加大防雷保护力度，促使雷击发生率最小化，避免频繁出现故障问题，在保障电能输送质量的基础上提升地区35kV输电线路综合效益，更好地服务于地区经济建设发展。

参考文献：

[1]陈龙.35kV架空线路防雷技术研究及其应用[J].大科技,2018(17).

[2]荣建国.探析防雷技术在煤矿35KV架空输电线路中的应用[J].科学技术创新,2019(14).

[3]李继霞.防雷保护技术在35kv架空线路工程中的应用[J].中国科技投资,2016(35).

[4]刘守豹，曾伟，廖文龙.35kV输电线路雷击特性及防雷措施研究[J].电瓷避雷器，2018，286（06）：40–44.

[5]陈永清，陶勇.35kV输电线路防雷研究尝试[J].中国高新区，2018（024）：180–180.

[6]荣建国.探析防雷技术在煤矿35KV架空输电线路中的应用[J].科学技术创新，2019（14）：173–174.