35kV架空输电线路防雷措施分析

李光荣

摘 要：文章通过对巡上35kV架空线路雷击跳闸情况分析，根据雷害故障类型提出35kV架空线路防雷的有效措施，并给出了线路避雷器的选型安装方案，达到提高耐雷水平，降低雷击跳闸率，增强供电可靠性，实现线路安全运行和不间断供电的目的。

关键词：架空输电线路；防雷；措施

1 35kV巡上线路雷害概况

35kV巡上线是某企业煤矿主供电源，全线路共2回，线路1#至6#杆塔采用同塔双回架设，之后分开架设。导线型号LGJ-150/20，地线型号GJ-35。35kV巡上Ⅰ回线路共30基杆塔，铁塔16基，门型杆14基，全长12km；35kV巡上Ⅱ回线路共31基杆塔，铁塔17基（包含同塔双回架设的6基铁塔），门型杆14基。据不完全统计，投运至今每年遭受雷击困扰多达4次以上，雷击跳闸后，重新试送电成功，从线路运行情况来看，雷击是该线路发生跳闸的最主要原因。

2 常见雷害故障类型

架空输电线受到雷击的现象非常普遍，其故障主要包括：

（1）雷击塔顶、导线和避雷线引起直击雷过电压，正常情况下通过绝缘子或者泄漏电流对地放电。（2）雷击其他建筑物或线路引起的感应雷过电压，感应雷危害较大，将引起绝缘事故，影响线路安全运行。（3）反击：雷击杆塔时，由于杆塔接地电阻高或线路自身绝缘较弱，雷电流释放通道受阻，作用在绝缘子上的压差大于绝缘子的冲击放电电压，发生自杆塔向导线的绝缘闪络，形成反击。（4）绕击：雷电绕过避雷线直接击中导线，一般与避雷线对外侧导线的保护角度、杆塔高度和线路所处的地形地貌及邻近情况相关。

3 35kV输电线路常用防雷措施分析

根据输电线路的雷害故障类型，线路防雷一般设立四条防线：一是防止或减少线路的直击雷危害；二是雷击塔顶或避雷线时防止或减少绝缘发生闪络；三是绝缘发生闪络时，减少由闪络转变成工频电压现象的概率；四是采取措施确保不中断供电。总结为以下措施：

3.1 架设避雷线或避雷针

架设避雷线是防止直击雷最为有效的措施，避雷线的分流作用减小了经杆塔入地电流，降低塔顶电位，减小导线上感应过电压。在塔头尺寸允许的情况下，应加装架空地线，雷害严重地区，无法安装避雷线时可考虑使用避雷针。

35kV架空线路一般多用在中性点经消弧线圈接地系统中，发生雷击或者单相接地故障，短路电流不是太大，一般不需要全线架设避雷线，GB50061-2010《66kV及以下架空电力线路设计规范》规定35kV架空电力线路进出线段宜架设地线，加挂地线长度一般宜为1km～1.5km。

3.2 装设自动重合闸装置

35kV线路采用自动重合闸装置，消除雷击及其它瞬时性故障，多数情况下都能够自动重合闸成功，减少事故停电时间，防止系统故障扩大，提高了线路供电可靠性。

3.3 降低杆塔接地电阻

降低杆塔冲击接地电阻能降低雷击杆塔塔顶时的电位，雷击避雷线时对雷电流有很好的释放通道，减少反击，提高线路耐雷水平。一般做法为：增加接地极的埋深及数量，换用电阻率较低的土壤，并且在接地极附近增加降阻剂。土壤电阻率高的地区，可采用多根放射形接地体或连续伸长接地体以及垂直接地电极等措施。

3.4 架设耦合地線

雷电频发的地区，降低杆塔接地电阻有困难时，在原有避雷线的基础上，可在下层导线下方3米处架设一条架空地线，能够防止雷电绕击导线，同时具有分流作用，又加强了避雷线对导线的耦合，但必须考虑对地安全距离。运行经验表明，该措施可降低雷击跳闸率50%左右。

3.5 加强输电线路自身绝缘，提高耐雷水平

满足线路安全情况下，增加绝缘子数量，采用耐污型有机材料绝缘子，降低杆塔接地电阻，加强线路巡查力度，及时修复或更换损坏绝缘子等都是增强线路自身绝缘的主要措施。

3.6 安装线路避雷器

线路避雷器包括无间隙避雷器和有串联间隙避雷器。无间隙避雷器始终参与线路运行，常态下也能吸收线路上各种过电压，但避雷器故障失效时母线对地它接，需停电人工摘除，一般配套使用串联脱离器系统，故障失效时避雷器与母线自动脱离，维护量大。有串联间隙避雷器不存在上述问题，维护成本较小，雷击导线时放电间隙动作，一般需要克服因摆动造成的间隙距离变化。

4 巡上线35kV避雷解决方案

线路发生雷击往往集中于某些地段，在山顶高位杆塔，山区线路易击段、易击点的杆塔、山区线路接地电阻超过100Ω发生过闪络的杆塔和接地电阻大的大跨越杆塔安装线路避雷器效果较为明显，每级杆塔安装3只可以大幅度提高线路耐雷水平。安装避雷器后，档距越大，更多的雷电流从被雷击的杆塔释放到大地，减小了流向相邻杆塔的雷电流，显著提高了线路的耐雷水平。理论和实践都证明，在雷电活动频繁，山区电阻率高而又无法降低的大跨越杆塔采用线路避雷器，有着非常显著的效果。

4.1 35kV避雷器的选型

由于带串联间隙避雷器常态下不承受系统电压，无需考虑长期运行产生的电老化问题，维护成本相对较小，避雷器外套采用硅橡胶等有机材料，防污性能优良，爬电比距大，防爆性能优，故直线杆塔选用YH5CX8-42/120型带船型间隙金属氧化物避雷器，耐张杆塔选用YH5CX9-42/120型带船型间隙金属氧化物避雷器。

4.2 35kV避雷器的安装

避雷器安装方式有多种，但在实际安装时，应根据实际杆塔型式进行选择。对于直线杆塔，通过安装横担和固定横担与杆塔原有横担连接，悬挂在线路导线上方，如图1所示；对于耐张杆塔，避雷器应安装在耐张杆塔下跳线附近的横担上，悬挂在线路导线上方，通过引线与下跳线连接，如图2所示。

图1 YH5CX8-42/120避雷器安装图

图2 YH5CX9-42/120避雷器安装图

5 结束语

35kV架空输电线路的防雷，我们要多方面考虑，根据地形、地貌及邻近线路影响，结合该地区雷电发生频率，原有线路的运行经验，合理设计，准确施工，根据技术经济比较的结果，在雷电活动频繁的地区采取综合防雷措施，提高线路的防雷性能，降低雷击跳闸率。

参考文献

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