提高35kV线路防雷水平及综合治理的探讨

牛涛

摘 要：在我们国家现在已经离不开电力了，但如今在35kv电力线路出现了许多的故障问题，而雷电是造成这种故障的重要原因之一，在我们国家常常通过这两个指标来衡量防雷性能的优劣，第一是线路雷击跳闸率，第二是线路耐雷水平，所以在本篇文章中主要分析的是提高35kV线路防雷水平及综合治理。

关键词：提高；35kV线路；防雷水平；综合治理

中国的主要配电网是中压网络即35kv，而且这种线路多铺设在乡镇和县区域中，环境是比较恶劣的，而且多没有避雷线保护，线路是非常复杂的，一旦发生雷击问题的话，会造成非常严重的事故。

一、雷击配电网事故原因

1.1线路耐雷水平不高

线路的耐雷水平是衡量线路防雷性能优劣的一个非常重要的指标，它是指雷击时能引起线路发生闪络造成单相接地的最大雷电流值。线路耐雷水平与杆塔尺寸、杆塔冲击接地电阻大小、档距、绝缘子片数、绝缘子型号、杆塔周围的地形情况、线路运行维护水平等线路实际情况有关。经过调研发现，此35kV线路只有3片WP-7型号绝缘子，线路的绝缘水平不高，不论雷闪放电引起的哪种类型雷电过电压都会导致导线对地闪络。

雷直击导线后，雷电流将被击导线向两侧分流，这样，就形成向两边传播的过电压波，在未有反射波之前，电压与电流的比值为线路的波阻抗Z。架空线路的波阻抗在大气过电压的情况下，认为接近等于400Ω。因此，雷直击于架空线时的电流要小于统计测量的雷电流，雷电流沿线路两侧流，即I比2，此时架空线上的过电压，也即作用在线路绝缘上的电压的最大值。Ug=IL÷2×Z÷2=100I，如用绝缘的50%冲击闪络电压U50%来代替Ug，那么IL就代表能引起绝缘闪络的雷电流幅值，通常称为线路在这情况下的耐雷水平。雷电易击于无避雷线的架空线路，雷直击导线时，线路的绝缘子串闪络的雷电流I为I=U50%/100（1），式（1）中，U50%为绝缘子串的50%放电电压。根据实验室冲击电压试验，测得此绝缘子串的3片WP-7的绝缘子串临界雷闪电压=117.36kV×3=352.08kV。

计算可得雷击导线时绝缘子串闪络的雷电流I=U50%/100=3.52kA.按中国过电压保护规程规定的雷电流幅值概率分布曲线lgP=-I/88（2），式（2）中，I为雷电流幅值，kA；P为雷电流幅值超过I的概率。可以得出超过此雷电流的概率为91%，即91%的雷电流只要直击导线，都可能造成绝缘子串闪络。

1.2运行维护方面出现问题

该线路担负着直接向用户供电的任务，是单电源供电，缺少备用电源，对于运行状态的绝缘子没有采用任何监测措施；也没有制订相应的轮修、轮检和轮换制度，造成线路长期无法正常检修，绝缘弱点得不到及时消除。线路中出现大量劣质绝缘子，劣化绝缘子是由于电热老化机理引起的，同瓷绝缘子挂网时间长短有关，在平时正常天气状况下能保持正常运行，但是在出现过电压情况下，就会造成绝缘子内部击穿，从而产生低值或者是零值绝缘子，雷击产生的瞬时短路电流严重时可能会引起低值或零值绝缘子的过热爆炸。

1.3不够完善的防雷措施

该线路的防雷措施只有一条进线段防雷保护，并无其他線路防雷的保护措施。使得发生雷击时，造成绝缘子大部分闪络，甚至出现打炸绝缘子事故。鉴于出现上述原因，针对此线路进行综合防雷措施的整改，提出实用的工程防雷整改方案，通过防雷整改措施的研究，降低电网配电线路雷击跳闸率，保证输电线路的安全、稳定运行，确保供电的可靠性。

二、提升35kV线路防雷水平的措施

2.1降低线路接地电阻

为降低35kV线路接地电阻，对英德市东部地区部分线路接地网进行改造。除采取减小接地线过渡电阻、接地网除锈补焊、使用降阻剂等常用方法外，还采取以下综合措施降低接地电阻。35kV线路横担接地点通常在横担抱箍处，通过穿心螺栓与接地引下线连接后与地网相连。实际因施工过程中施工质量和长期锈蚀，穿心螺栓与接地引下线接触面脱开或接触面积小，造成未接地的情况，这在运行中发现多次。整改措施是改变原点对面接地措施，在上下层导线横担面上与接地引下线联接（面对面接地），通过接地引下线与地网相连。

2.2提升线路绝缘水平

35kV线路雷击跳闸率高的一个原因是其绝缘水平较低。早期采用瓷横担绝缘子S-280，雷击冲击闪络电压为280kV；后建设新线路均采用瓷瓶串，一般为3片XP-7绝缘子，临界雷闪电压为353kV。如前述，雷击线路附近大地时，感应过电压可达374.5kV，极可能引起三相绝缘闪络跳闸，同时反击耐雷水平也极低，接地电阻为10Ω，杆型大致不变时，耐雷水平仅为11kA。绝缘水平提高减少了感应雷的危害，同样10Ω的接地电阻，反击耐雷水平增至29.4kA。提高线路绝缘水平，在运行中要做好低值或零值绝缘子的检测，防止雷击时因串中零值绝缘子存在而使其绝缘下降，甚至发生绝缘子炸裂掉串事故。

2.3安装线路型避雷器

金属氧化物避雷器MOA保护特性好、通流容量大，动作反应快，用于无架空避雷线的35kV线路，效果良好。避雷器要安装在线路雷电易击（雷击次数多、土壤电阻率较大、山顶大跨越等）杆段。杆型结构决定避雷器安装数量，上相导线对下两相有架空避雷线的屏蔽作用，其保护角分别为46.3°、3.8°，故只需在上导线和保护角大的1相导线各安装1只避雷器。导线等边三角形排列时，上相导线对下两相的保护角为21.6°，则只上相需安装避雷器。避雷器的防雷保护范围较小。35kV桥青线运行中发生1次断线，断线点离避雷器约300m，经试验避雷器正常。计算表明，档距对线路型避雷器提高线路耐雷水平有影响，保护范围约200m，在雷电易击杆塔离避雷器距离>200m处，需增设1组。

2.4架空避雷线要增设

没有架空地线的35kV线路，其雷害最严重的后果是导线断落和瓷瓶串掉串，危及设备和人身安全。故在雷电活动集中的易击区域、重要跨越、人口稠密区等增设架空避雷线，防止雷电直线于导线或绝缘子串。图1杆型中，加装一付抱箍，在其上装设1或2根角钢，然后地线装设挂线金具。避雷线的线路应防止雷击档距中央反击导线。15℃无风时，档距中央导线与避雷线间距离应为：s1=0.012l+1，式中：s1为导线与避雷线间的距离，l为档距长度，避雷线的弛度小于导线弛度，故L1+1.6+Δf=s1即满足要求。

三、总结

在本篇文章中我首先研究了雷击配电网事故原因，即线路耐雷水平不高、运行维护方面出现问题以及不够完善的防雷措施，其次我研究了提升35kV线路防雷水平的措施，即降低线路接地电阻、提升线路绝缘水平、安装线路型避雷器以及架空避雷线要增设，我相信通过我们的不断努力一定能提升35kV线路防雷水平，为我国的电力线路做出贡献。

参考文献：

[1] 苏冰.气吹灭弧防雷装置在合浦35kV线路运行效果研究[J].广西大学.2011（12）

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