35kV架空輸電線路雷擊模型及防雷應(yīng)用

丁震　謝娜

摘要：在我國的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，35kV作為重要的輸電線路，對于電力資源的傳運(yùn)輸送具有重要的作用。35kV架空輸電線的等級為中壓級別，在我國電力系統(tǒng)中，中壓級別的輸電線路數(shù)量種類龐大，所以一般來說不會在全線架安裝避雷設(shè)施。因此，35kV架空輸電線路所的絕緣水平也相對較差，在實(shí)際輸電的過程中，35kV架空輸電線路所遭受雷擊的概率較高，特別是在地形較為崎嶇的地點(diǎn)，或是雷雨天氣較多的山區(qū)地帶?；诖?，本文將在輸電線路被雷擊放電、雷擊導(dǎo)致雷電電壓和雷擊電流事故發(fā)生的基礎(chǔ)之上，對35kV架空輸電線路的防雷策略進(jìn)行闡述，同時，通過創(chuàng)造35kV架空輸電線路的雷擊模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明。

關(guān)鍵詞：35kV架空輸電線路;雷擊模型;防雷應(yīng)用

引言

社會的不斷發(fā)展，使得人們?nèi)罕妼Ω鞣N資源能源的需求也不斷增多，在電力系統(tǒng)方面，中壓級別的輸電線路配置已經(jīng)成為了電力系統(tǒng)中重要的組成部分。通過電廠所傳送出的電力能源，經(jīng)過各種級別的輸電線路實(shí)現(xiàn)對居民的用電供應(yīng)。作為電力資源與居民之間的傳送紐帶，輸電線路的安全尤其重要。近幾年，35kV架空輸電線路所占用的比例和分量越來越重大，縱觀對輸電線路的安全問題，對其影響最大的依然是累計(jì)問題。雷電作為一種不確定又無法預(yù)知的自然因素，對我國的輸電線路故障維修及排查造成了一定的影響。因此，下文將會對35kV架空輸電線路的防雷應(yīng)用分析。

1、35kV架空輸電線路雷擊情況

1.1雷擊放電原理

在雷雨天氣中，云彩中的雷元素電荷在受到發(fā)熱氣流的影響之后，如若再遇到稀薄的冷空氣，就會產(chǎn)生冷卻凝固變化，也就是放電的產(chǎn)生。雷元素云彩與地面可以相互作用，進(jìn)行放電，同樣，雷元素云彩與云彩之間，也可以相互作用，形成電擊，本文所討論的35kV架空輸電線路電擊就是雷云與雷云之間的作用力。

1.2雷電的參數(shù)

在進(jìn)行輸電線路的雷擊預(yù)防工作過程中，必須先對雷電的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的了解，這是工作開展的首要條件。在雷電參數(shù)中，有三種分類：一是雷電流的特征;二是雷暴日;三是地面落雷度。

雷暴日參數(shù)通俗來講，就是根據(jù)雷暴日出現(xiàn)的過程中，其雷暴持續(xù)的時間和天數(shù)進(jìn)行定義的參數(shù)。雷暴日在一般情況下可以對地區(qū)的雷電出現(xiàn)概率和雷擊次數(shù)進(jìn)行判斷。雷暴日的出現(xiàn)和分布狀況，與地區(qū)的位置、地區(qū)的地形狀態(tài)有一定關(guān)系。通常來說，在氣候炎熱、溫度高且濕度大的地區(qū)容易出現(xiàn)，而在較為平坦的地區(qū)，如海洋等地發(fā)生的概率就比較小。雷暴日被定義為在一段時間內(nèi)，可以是一個小時，也可以是二十四個小時，在這段時間內(nèi)，只要出現(xiàn)雷電的聲音，就可以將其歸納統(tǒng)計(jì)到雷暴日或者雷暴小時之間?？v觀全球雷電的出現(xiàn)頻率，在赤道地區(qū)雷電最為活躍，最長的雷電活動可以超過三百天。

雷電流的特征特點(diǎn)，又分為三個參數(shù)，分別是：雷電流上升到幅值的時間，也叫波頭;脈沖電流的持續(xù)時長，也叫波長;以及幅值參數(shù)。在這三個參數(shù)之中，幅值參數(shù)和波頭參數(shù)決定了雷電流隨著時間上升的變化概率，這個概率對電壓具有直接的影響。

地面落雷度參數(shù)與落雷的密度高低，以及雷暴日的年平均數(shù)量有直接關(guān)系。通過實(shí)際實(shí)踐得出，三者關(guān)系為正向作用關(guān)系。

2、35kV架空輸電線路的防雷擊應(yīng)用

2.1合理選擇輸電線路

經(jīng)過大量的實(shí)際實(shí)踐，可以得出結(jié)論，輸電線路容易遭受雷擊的范圍大多集中在某些區(qū)域，因?yàn)榈匦蔚脑蚶纂娛鹿室踩菀自谀骋坏貐^(qū)頻發(fā)。因此，加強(qiáng)對這些地區(qū)的輸電線路保護(hù)，或者在建設(shè)輸電線路時繞開相應(yīng)的事故易發(fā)地區(qū)，也可以有效減少雷擊的概率。通常來說，雷電易發(fā)生的區(qū)域主要集中在以下地區(qū)：一是地下水位較高的地區(qū);二是巖石區(qū)域;三是被陽光照射的突出地區(qū)。

2.2建設(shè)避雷線路

保護(hù)輸電線路的有效措施中，架設(shè)避雷的線路是最基本也是最快捷的方式。避雷線路的主要作用，就是降低減少雷電直接擊打輸電線路的概率，并且，架設(shè)避雷線路還能對雷電進(jìn)行分流、耦合的作用。分流就是在降低桿塔雷電流的基礎(chǔ)之上，降低相應(yīng)桿塔塔頂?shù)奈恢?耦合就是將輸電線路的絕緣分子電壓降到最低。

2.3安裝避雷設(shè)備

雷擊是無法預(yù)測的事故，在35kV架空輸電線路的防雷擊應(yīng)用中，即使在整條線路上都建設(shè)避雷線路，也不能完全保證不受到雷擊的威脅。因此，相關(guān)技術(shù)人員可以在35kV架空輸電線路上安裝避雷的設(shè)備，通過避雷設(shè)備來降低雷擊造成的損害，同時，對雷電電流進(jìn)行有效的阻隔，使電流流傳到大地之中，提升35kV架空輸電線路的安全性。

3、雷擊模型的研究

為了減少35kV架空輸電線路雷擊事故出現(xiàn)的概率，將會建立雷擊線路模型并進(jìn)行仿真分析。在當(dāng)前，我國對35kV架空輸電線路的防雷擊已經(jīng)有了相應(yīng)的預(yù)防措施，但是其預(yù)防改善的效果還是不太理想，在遭受雷擊之后，其跳閘與短路的現(xiàn)象依舊存在，因此，本文將會在仿真雷擊模型的建立基礎(chǔ)上，進(jìn)行對問題的分析，找出雷擊的原因與防治措施。根據(jù)交流電電氣裝置的構(gòu)造為基礎(chǔ)，配合絕緣電壓保護(hù)要求，可以得出35kV的架空輸電線路必須擁有20～30kA的耐雷水平。根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)35kV架空輸電線路不進(jìn)行防雷措施的實(shí)行時，其輸電線路的抗雷擊水平就會相對降低，當(dāng)雷擊的電壓達(dá)到一定程度的時候，就會產(chǎn)生絕緣子串閃絡(luò)的問題。同時，當(dāng)接地電阻的數(shù)據(jù)數(shù)值不同的時候，其抗雷擊的能力也會有所不同。換句話說，就是接地電阻對35kV架空輸電線路的影響是對架空輸電線路抗雷擊水平高低的重要影響因素。尤其是在桿塔的塔頂，其抗雷擊程度的影響效果更加明顯，可以說，其二者之間的關(guān)系為反比。

4、結(jié)束語

綜上所述，35kV架空輸電線路在電力系統(tǒng)運(yùn)行中具有十分重要的作用，對人們的日常生活也有著重要的影響，因此，相關(guān)部門應(yīng)該加強(qiáng)對35kV架空輸電線路的防雷應(yīng)用，提升輸電線路的抗雷擊水平，降低故障發(fā)生的概率。

參考文獻(xiàn)

[1]李程.應(yīng)用滅弧防雷間隙抑制35kV架空輸電線路雷擊過電壓的方法[J].硅谷，2014，7（15）：79+34.

[2]王巨豐，曲振旭，蘇浩益，黃維，劉儒.應(yīng)用滅弧防雷間隙抑制35kV架空輸電線路雷擊過電壓的方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，36（02）：176-181.