芻議35kV架空線路的防雷保護(hù)技術(shù)

王娟娟

摘 要：35 kV架空線路很容易遭受雷擊危害，會對電網(wǎng)運行的安全性和可靠性造成嚴(yán)重的影響。因此，結(jié)合具體情況，應(yīng)用一系列的防雷保護(hù)技術(shù)，進(jìn)一步提高輸電線路的防雷水平。簡要分析了35 kV架空線路的防雷保護(hù)技術(shù)，以期為相關(guān)工作提供一些有價值的參考意見。

關(guān)鍵詞：35 kV架空線路；防雷保護(hù)技術(shù)；輸電設(shè)備；過電壓

中圖分類號：TM862+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.05.134

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，近年來，雷電災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生在35 kV架空線路中，對電網(wǎng)系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運行造成了嚴(yán)重的影響。其中，線路跳閘的主要原因是雷擊，如果不做針對性處理，很容易引發(fā)相關(guān)災(zāi)害，嚴(yán)重時，還會對變電所造成一定的破壞。因此，要結(jié)合具體情況，采取一系列的防雷保護(hù)技術(shù)。

1 遭受雷擊的原因

借助輸電線路的桿塔，大氣過電壓就會形成一定的放電通道，使雷電擊穿了輸電線路的絕緣層，導(dǎo)致輸電線路遭受雷擊。通常情況下，過電壓包括感應(yīng)過電壓和直接過電壓2種。因為感應(yīng)過電壓有較大的雷擊能量，輸電線路附近的地面被大氣中的雷電擊中，就會有較高的電壓產(chǎn)生于線路中的3根導(dǎo)線上。此類過電壓通常有300～400 kA的電壓幅值，可以擊穿60～80 cm的空氣間隙，而閃絡(luò)事故則很容易發(fā)生在線桿上。直接過電壓則是雷電直接擊中了輸電線路，并且對設(shè)備絕緣的電壓造成了一定的危害。此類過電壓會有較大的雷電流產(chǎn)生，在很大程度上破壞了輸電設(shè)備。

2 雷電對輸電線路造成的危害

因為雷擊會使輸電線路發(fā)生高熱效應(yīng)，同時，還會釋放較高的電流，這樣，在較短的時間內(nèi)就會產(chǎn)生大量的熱能。如果雷擊處的溫度較高，就會熔化輸電線路的金屬，嚴(yán)重時，還會發(fā)生火災(zāi)和爆炸。電流導(dǎo)致的高壓效應(yīng)會產(chǎn)生較大的沖擊電壓，高達(dá)數(shù)十萬伏。因為電壓較大，就會損壞電力設(shè)備，擊穿輸電線路的絕緣，輸電設(shè)備就會出現(xiàn)短路的問題。電流效應(yīng)是由雷電引起，那么，被擊中物體就會出現(xiàn)扭曲、撕裂和爆炸等情況，進(jìn)而威脅人們的生命財產(chǎn)安全。

3 提升35 kV線路防雷水平的措施

3.1 降低線路的接地電阻

桿塔接地裝置連接著避雷線，它的主要作用是將雷電電流導(dǎo)泄擴(kuò)散于大地中，這樣，就可以保證線路的耐雷水平。要想有效避免雷擊閃絡(luò)問題出現(xiàn)，就要嚴(yán)格控制接地裝置的接地電阻。接地電阻值不同，雷擊閃絡(luò)的次數(shù)就會有較大的差異。如果桿塔接地電阻在20 Ω以上，與接地電阻10 Ω以下的桿塔相比，其發(fā)生雷擊閃絡(luò)的概率較高。這說明，接地電阻在20 Ω以上就會影響線路的運行。鑒于此，需要降低桿塔接地裝置的工頻接地電阻，進(jìn)一步提高線路的耐雷水平。如果沒有較好的接地條件，有較大的接地電阻，桿塔引下線就會產(chǎn)生較高的反擊電壓。在確定桿塔接地電阻值時，要充分考慮土壤電阻率。連續(xù)伸長接地體是將2根接地線埋設(shè)于地中，并且連接下一基桿塔的接地裝置，但是，在此要嚴(yán)格控制接地線的長度，保證其在500 m以內(nèi)，這時，就不需要限制工頻接地電阻。

3.2 提升線路的絕緣水平

如果裝設(shè)輸電線路的地方有較為頻繁的雷電活動，就會提高落雷發(fā)生率，同時，因為有相對較高的塔頂點位，所以，受繞擊雷攻擊的概率就會相對較高。鑒于此，需要增加絕緣子的片數(shù)，適當(dāng)增加導(dǎo)線和避雷線之間的距離，這樣，才能有效提高輸電線路的絕緣水平。通常情況下，如果有地線桿塔在40 m以上，那么，每增高10 m就需要增加1片絕緣子。現(xiàn)階段，開始大力推廣同桿塔架設(shè)雙回線路時，一般的防雷措施不符合相關(guān)的要求。這時，就可以應(yīng)用不平衡絕緣方式，在避免遭受雷擊的同時，雙回線路中出現(xiàn)跳閘問題。

3.3 有效避開雷擊區(qū)域

如果輸電線路處于山區(qū)或者丘陵地區(qū)，就很容易出現(xiàn)雷擊問題，而我們將這些地區(qū)稱之為雷區(qū)。這些地區(qū)，土壤電阻較低，還會有導(dǎo)體性礦產(chǎn)存于地下。因此，在布設(shè)輸電線路的過程中，要充分考慮周圍的環(huán)境條件，盡量避開雷區(qū)，如果必須經(jīng)過雷區(qū)，就要將一系列的防雷措施應(yīng)用到輸電線路中，這樣，才能有效降低災(zāi)害發(fā)生的概率。

3.4 定期檢查和維修輸電線路

如果僅對輸電線路作防雷處理，就無法充分發(fā)揮其避雷效果，所以，要定期檢查和維護(hù)輸電線路。如果電線被損，就要及時采取相應(yīng)的修復(fù)措施。在檢查和維護(hù)輸電線路的過程中，要嚴(yán)格貫徹將相關(guān)規(guī)章制度。如果部分輸電線路已經(jīng)進(jìn)行了防雷設(shè)計，依然要定期檢查和維護(hù)線路，及時處理其中存在的問題。這樣，就可以最大限度地降低雷擊事件發(fā)生的概率，有效減少雷擊事故造成的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。

3.5 預(yù)防雷電繞擊線路

為了避免雷擊繞擊，如果輸電線路中存在短路現(xiàn)象，就可以將一定的耦合地線架設(shè)在雷區(qū)。將避雷線安裝在35 kV輸電線路之后，需要增設(shè)1條架空地線，并且嚴(yán)格控制新增地線和下層導(dǎo)線之間的距離，使其保持在3 m左右，盡量避免輸電線路受到雷擊的影響。如果雷電擊中了輸電線路，就會出現(xiàn)閃絡(luò)問題，而輸電線路互相碰撞，最終會導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)短路的問題。因此，要將架空線架設(shè)在35 kV輸電線路的桿塔下方。這樣，雷電擊中了輸電線路，架空線就會向地下輸送電流，避免桿塔受到損壞。

4 結(jié)束語

綜上所述，防雷保護(hù)技術(shù)是保證35 kV架空線路正常、穩(wěn)定運行的重要方法之一，所以，在具體的實踐過程中，要綜合考慮，科學(xué)選擇防雷保護(hù)措施。

參考文獻(xiàn)

[1]李佳桐.對35 kV架空線路防雷保護(hù)技術(shù)的研究[J].中國信息化，2013，2（4）：123-125.

[2]唐家園.淺談35 kV架空線路的防雷保護(hù)措施[J].大眾科技，2007，2（2）：99-101.

〔編輯：白潔〕

Abstract： 35 kV overhead lines are vulnerable to lightning hazards， safety and reliability of grid operation would severely affected. Therefore， the specific circumstances， the application of a series of lightning protection technology to further enhance the level of transmission lines lightning. A brief analysis of 35 kV overhead lines lightning protection technology， in order to provide some valuable reference for related work.

Key words： 35 kV overhead lines； lightning protection technology； transmission equipment； overvoltage