浅谈35kV输配电线路雷击故障及防雷措施

覃正兰

[摘要]35kV线路是我国输配电线路中比较重要的一个组成部分，它通过输配电线路向广大用户直接分配电能。35kV线路属于中压等级的线路，通常在其运行上没有全线的避雷保护措施，并且因为线路绝缘子的片数只为3-4片，从而使其线路绝缘水平较低，一旦遭遇雷雨天气可能会因为配电线路不能有效防雷而产生线路跳闸，从而影响广大用户的正常用电，因此需要通过多种措施进行综合治理，不断完善以保证系统的安全、稳定运行，提高网络的供电可靠性。本文对35kV线路的防雷状况进行概述，并提出有效的防雷措施。

[关键词]35kV输配电线路；雷击故障；防雷措施

經过不断的研究发展，为了有效的减少配电线路的雷击故障，国内外许多学者经过不断的实践和研究，从而提出了许多配电线路防雷和避雷的措施理论，并且在现今的应用中得到广泛的发展，许多学者认为可以通过架设避雷线来有效的防护感应雷，但是相关学者却与其产生争议，认为感应雷不会对输配线路造成危害，所以没有一个统一的配电线路的防雷认识。在我国经过多年的努力许多区域的电力部门已经在雷电观测和防雷保护研究上得到了一定的进展，并运用到架空输配电线路的施工运行中，但是在实际的发展过程中，雷击的危害依然是导致配电线路产生故障的重要原因。特别是在35kV这种中压线路中，防雷措施的应用不明显，在实际的运行中又会受到雷击的危害，所以更应该加强防雷措施的维护。

一、35kV输配电线路防雷措施概述

1.雷电的过电压的类型分析

35kV的输配电线路的主要作用是向广大的用户直接分配电能，因此配电线路网络的安全运行与广大用户的用电质量和安全息息相关，所以就必须通过多种措施来有效的解决线路安全运行，尤其是雷击的危害，当35kV输配电线路受到雷击产生线路故障跳闸，应采取相应措施来有效的降低跳闸率是非常有必要的。我们可以依据电压形成的物理特性，来划分雷电过电压的类型：（1）感应雷过电压，是指在架空的电路线路附近发生雷闪的现象，虽然没有直接击中线路，但是在线路的导线上可以感应出和雷云极性相反的束缚电荷，从而形成雷电的过电压。（2）雷直接击中的导线过电压，是指电路系统中相关输电设备或者线路被雷直接击中，而形成强大的雷电流的泄放通路。（3）雷直接击中杆塔或者被避雷线反击而形成的雷电过电压。具体的示意图如图一所示[1]：

2.35kV输配电线路的雷击跳闸产生的条件

通常情况下，因为雷击放电而产生的导线对地闪络的现象是不能避免的，同时又因为35kV输配电线路的绝缘水平不高，所以直接导致线路产生跳闸的现象。具体的35kV输配电线路受雷击而产生的条件一共有两个方面的主要内容，其一是当线路受到雷击时，输配线路的雷电过电压比线路整体的绝缘水平要高时，就会发生线路的绝缘冲击闪络的现象。其二是发生的冲击闪络现象会经过一定的反应而形成较为稳定的工频电弧，致使35kV的输配电线路产生相间短路，线路发生跳闸的故障。

3.35kV输配电线路的进线段防雷保护存在的问题

35kV的输配电线路的进线段保护是为了防止线路雷击的普遍性举措，主要是指在离变电所的一段线路上实行防雷措施，大概的距离是1-2千米左右。具体的措施是当35kV输配电线路的全线没有架设避雷线的情况下，在离变电所1-2千米的近处线路段上架设避雷线，保护角度为20度，从而使该线段有很好的避雷效果，有效的减少了绕击和反击的总体概率。但是通过许多的数据显示分析，这种措施在雷害较多的地区，只在35kV输配电线路的进线段设立避雷线根本就不能起到保护措施。例如本人所在的供电网络中，有一条35kV平望线望高至川岩段，地处矿产资源丰富的矿山顶上，其4#杆塔就经常被雷击产生线路跳闸。据资料统计，4#杆塔每年至少都会有2-3次的瓷瓶炸裂现象发生。同时还存在许多导致雷击故障产生的问题。具体的有：（1）杆塔的接地电阻超标，经过数据分析在进线段附近的杆塔接地电阻如果存在超标问题，是产生雷击跳闸的直接原因。电阻超标的原因很可能是与接地极受到腐蚀或者与相关规定不符合而产生的。（2）受到中性点的接地方式影响，在35kV输配电线路的中性点接地方式对雷击跳闸的产生也有重要的影响作用，当电流小于11.4A时，当雷电过电压是线路发生闪络，工频电流可以依靠熄弧来使线路的故障建弧率下降，但是如果雷电电流过高会使绝缘子被击穿就不能很好的起到保护作用，当电流大于11.4A时，会形成连续的接地电弧，使周围空气被电弧不断的离解，从而使线路发生相间短路。同时还与35kV的输配电线路的绝缘水平不高有着直接的关系[2]。

二、35kV输配电线路防雷措施

1.安装35kV输配电线路的避雷器

因为35kV输配电线路自身设计的特性会使线路的绝缘水平不高，同时有些线路因为年久失修会使接地装置发生锈蚀，并且许多线路也没有实现全线架设避雷线。因此可以通过安装避雷器的方法来应对，通常情况下根据实践的应用分析，可以在35kV输配电线路适当的安装自带脱离装置的无间隙类型的避雷器，该避雷器主要由绝缘间隔棒和脱离器组成，绝缘间隔棒的主要作用是使导线和避雷器之间存在一定的距离，从而避免线路受到过电压的影响。而脱离器可以在避雷器发生损毁时使避雷器可以快速的脱离导线，防止避雷器受到雷击后使线路接地发生不正常的现象。通常情况下35kV输配电线路的无间隙避雷器的应用参数如图二所示：

2.降低杆塔的接地电阻

通常情况下杆塔的接地电阻，在不超过35kV的输配电线路的防雷水平时，这样雷电的电流冲击时就不会对线路产生闪络，所以在接地装置的选择上，应该严格的按照试验规程规定来安装，但是在较高的杆塔上以及雷电频发的地区应该更加严格的控制杆塔的接地电阻值。上述所说的望高至川岩段的4#杆塔，架设好线路时所测得的接地电阻值是10Ω，后因经常遭遇雷击，就增加了接地极的数量，其深度也相应的加深了，另外又加装了避雷器。这样重新检测出的接地电阻值为5Ω。这之后4#杆就大大减少了雷击次数。降低线路杆塔的接地电阻值，可利用：①增加接地极的埋深和数量，②外引接地线到附近的池塘河流中，装设水下接地网，③换用电阻率较低土壤，④在接地极周围施加降阻剂等办法。

3.增强绝缘

悬式绝缘子是成串使用的绝缘子，用于电压为35kV及以上的线路上，直线杆塔绝缘子的片数为3片，耐张型杆塔绝缘子为4片。但是其绝缘子串的雷电冲击耐受能力不够高，在雷电高发区域中可以相应加强绝缘，增加其片数。例如直线杆为4片，耐张型杆塔为5片，以提高线路的防雷性能。

4.安装消弧线圈

在对35kV线路安装消弧线圈之后，当雷击线路产生单向接地时消弧线圈会产生电感电流，从而因为与接地电流的补偿作用而使线路的接地电流相应的降低，同时还会因为消弧线圈的嵌位作用，可以很好的阻止铁磁谐振的过电电压的发生。因此为了更好的发挥消弧线圈的作用需要建立有效跟踪电网电容的电流的自动调谐装置，现今主要的应用的装置有两种，其一是随动式补偿系统，可以自动的跟踪电网电容的电流的运动状态，然后自动的调整消弧线圈，将谐振的电压限制在一定的范围内。另一种是动态补偿系统，可以使消弧线圈离谐振点较远，有效的避免谐振过电电压的产生，当电网受到雷击而接地时可以迅速的调整消弧线圈，使其保持在最佳的运行状态，因此可以很好防止雷击对35kV输配电线路的影响。

三、结束语

输配电线路的建设和应用是社会供电的重要组成部分，其中35kV的输配电线路在我国输配电线路中是一个比较重要的组成部分，但因其设计的特殊性导致其防雷效果不高，因此应该采取相关有效措施来预防35kV输配电线路的雷击故障的发生。

参考文献

[1]高新智，仇炜，韩爱芝等.针对某35 kV配电线路防雷问题的探讨[J].高压电器，2010，46（4）：69-73.

[2]邹路，张远凌.论35kV输配电线路防雷[J].民营科技，2012，（12）：71，73.