35kV電力線路的防雷措施分析

韓明學(xué)

摘要：文章介紹了雷電產(chǎn)生的原理以及雷電對(duì)35kV電路線路的危害，提出避雷裝置、接地裝置的安裝，以及線路絕緣、自動(dòng)重合閘等技術(shù)措施。這些防雷技術(shù)措施可使35kV電力線路受雷擊的危害降低。

關(guān)鍵詞：過電壓 避雷器 接地系統(tǒng) 線路絕緣

目前35kV電力線路在我國有著廣泛的應(yīng)用，是我國配電網(wǎng)的主要線路，而雷雨季節(jié)可能遭受的雷擊，會(huì)給線路的安全運(yùn)行帶來很大的影響。35kV防雷裝置是保證線路安全的主要措施，選用適當(dāng)?shù)姆览捉拥匮b置是十分必要的。

1 雷電的形成

雷電是由帶電的云層（雷云）對(duì)地面以及地面建筑物自然放電引起的。雷電通常分為直擊雷、感應(yīng)雷和球形雷。

直擊雷：雷電直接擊在架空線纜上造成線纜損毀。這種雷擊方式造成的損害非常大，但出現(xiàn)機(jī)率非常小。

感應(yīng)雷：分為電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)。當(dāng)附近區(qū)域有雷擊閃落時(shí)，在雷擊落實(shí)通道周圍會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬變電磁場(chǎng)。處在電磁場(chǎng)中的輸電線路會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)；當(dāng)有帶電的雷云出現(xiàn)時(shí)，在雷云下面的建筑物和輸電線路會(huì)感應(yīng)出與雷云相反的電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。感應(yīng)雷造成的線路設(shè)備損壞沒有直擊雷造成的破壞大，但出現(xiàn)的機(jī)率十分高，約占現(xiàn)代雷擊事故的80%以上。

球形雷：俗稱滾地雷，就是一個(gè)呈圓球形的閃電球，通常在雷暴之下發(fā)生。

2 雷擊對(duì)線路的危害

電力線路雷擊的形式主要有三種：落在35kV線路的導(dǎo)線上，產(chǎn)生雷擊過電壓；雷電襲擊避雷線，反擊到輸電線路上；雷電落在桿塔或者附建筑物上產(chǎn)生雷擊感應(yīng)過電壓。直擊雷過電壓，輕則引起線路絕緣子閃絡(luò)，從而引起線路單項(xiàng)接地或跳閘。重則引起絕緣子破裂、斷線等事故，造成長時(shí)間停電。雷電波入侵到變電站，威脅電氣設(shè)備絕緣，造成設(shè)備損壞。所以，為了保證線路及設(shè)備的正常運(yùn)行，減少經(jīng)濟(jì)損失，35kV電路應(yīng)采取必要的防雷保護(hù)措施。

3 35kV電力線路的防雷措施

3.1 合理安裝避雷針和避雷器等設(shè)施。

在易發(fā)生雷擊地區(qū)在35kV線路桿頂裝設(shè)避雷針是常見的避雷技術(shù)。避雷針一方面能規(guī)避雷擊，另一方面能避免直擊雷襲擊附近的導(dǎo)線和絕緣子。裝有避雷針的35kV線路較之以往防雷、耐雷水平都有所提高。

根據(jù)物力理論研究，雷擊事故發(fā)生往往是一個(gè)短暫的發(fā)生電磁感應(yīng)的過程，因此減少接地電阻、架設(shè)耦合地線是提高35kV線路耐雷性能的主要途徑。接地線具有分流作用，所架設(shè)的耦合電線大幅提高了導(dǎo)線與避雷線之間的耦合效果，減小了絕緣子上的電壓，使得35kV線路耐壓性能有所改善。另一方面，架空線上過電壓的情況即使已全線架設(shè)避雷線也無法徹底解決。將避雷器裝設(shè)在線路上以后，當(dāng)雷擊過電壓達(dá)到避雷器的保護(hù)水平，就會(huì)使避雷器觸發(fā)，雷電流通過避雷器提供一個(gè)低阻抗的通路泄放至大地，有效抑制電壓升高，從而防止電力設(shè)備、線路被雷擊?，F(xiàn)階段，避雷器在35kV配電線路上的安裝工程已全線竣工，而且部分35kV聯(lián)絡(luò)線出口處已裝設(shè)了放電間隙。

3.2 優(yōu)化35kV線路接地系統(tǒng)

減小接地電阻是優(yōu)化線路接地系統(tǒng)的主要途徑。一般來講，可嘗試以下途徑減小接地電阻：①增加接地極的數(shù)量和深度；②改換土壤率較低的土壤；③在接地極附近施加降阻劑；④外引接地線至附近池塘或河流下，裝設(shè)水下接地網(wǎng)。應(yīng)該參考設(shè)計(jì)要求檢查電線的接地體及引下線，重點(diǎn)關(guān)注線路的埋深、腐蝕程度及接地電阻值，及時(shí)整改與設(shè)計(jì)要求不相符之處，確保接地及架空地線路正常運(yùn)行。另外，接地裝置焊接點(diǎn)如不作防腐處理會(huì)因發(fā)生化學(xué)腐蝕而縮短其使用年限，因此應(yīng)該對(duì)焊接點(diǎn)作防腐處理，同時(shí)要加強(qiáng)措施降低桿塔的接地電阻，提高35kV線路的耐雷水平，避免其因雷擊跳閘的可能性。

3.3 增加接地引流線，提高泄流能力

為了預(yù)防線路雷擊事故發(fā)生，須對(duì)桿塔接地電阻測(cè)量整改計(jì)劃，全面檢查整改管轄線路、設(shè)備的防雷裝置，對(duì)接地棒等接地設(shè)備存在腐蝕、損壞現(xiàn)象的及時(shí)進(jìn)行更換和維修，對(duì)歷年雷擊多發(fā)地段進(jìn)行特巡，在此基礎(chǔ)上，還應(yīng)該在全線路增加接地引流線。耐張桿塔兩側(cè)的架空地線予以跳通并連接塔體；直線桿塔須加設(shè)接地引流線，確保架空地線和接地引下線良好接洽，由此拓寬線路泄流空間，使得線路防雷、耐雷性能不斷提高。

3.4 適當(dāng)加強(qiáng)線路絕緣

為提高配電網(wǎng)防雷避雷水平，保證其安全運(yùn)行，應(yīng)該全面加強(qiáng)配電網(wǎng)建設(shè)，完善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，消除薄弱環(huán)節(jié)，提升配電網(wǎng)發(fā)展水平，確保配網(wǎng)防雷任務(wù)百分之百完成，效力百分之百發(fā)揮。提高線路絕緣性能也是防雷避雷的有效策略。筆者建議使用鋁合金導(dǎo)體架空絕緣電纜，這種電纜弧垂小、重量輕，具有優(yōu)良的抗過載能力及抗疲勞特性，大大提高了線路安全性。另外，在原有桿塔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在時(shí)常發(fā)生雷擊事故的路段多增設(shè)一兩片絕緣子；也可以通過改換大爬距絕緣子、增大桿塔頭空氣間距等途徑來提高線路絕緣及防雷性能?？紤]到既有線路防雷改造資金的問題，目前只能對(duì)部分線路加強(qiáng)絕緣。汕尾地區(qū)的電力線路絕緣子調(diào)爬工作已逐步完善，原有線路上普通瓷質(zhì)絕緣子已基本改換成防污型絕緣子以及易于維護(hù)的合成絕緣子和玻璃絕緣子，在一定程度上確保了線路的絕緣性能。對(duì)增加絕緣子片數(shù)以提高雷擊塔頂?shù)哪屠啄芰r(shí)，應(yīng)充分考慮導(dǎo)線弧垂必需滿足對(duì)地安全距離的要求。

3.5 裝設(shè)桿塔雷擊遙測(cè)系統(tǒng)

桿塔雷擊遙測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用到實(shí)際工作中，該系統(tǒng)能有效的統(tǒng)計(jì)桿塔受雷擊時(shí)間、位置、電流值及其他相關(guān)參數(shù)，并能自動(dòng)向設(shè)備管理單位發(fā)送雷擊信息，為線路運(yùn)行單位分析線路雷擊情況提供科學(xué)的數(shù)據(jù)，同時(shí)縮短了線路故障查找和排除時(shí)間。

3.6 積極開展線路定期檢查、巡視工作，加強(qiáng)防雷裝置安裝技術(shù)

為進(jìn)一步提高城區(qū)配網(wǎng)設(shè)備防雷水平，提高配電線路防雷擊斷線能力，相關(guān)單位首先要加強(qiáng)配網(wǎng)運(yùn)檢人員的防雷巡檢技能培訓(xùn)，詳細(xì)說明雷電過電壓的有關(guān)概念、防雷和接地裝置、設(shè)備設(shè)施防雷保護(hù)及配電網(wǎng)防雷等，以提升巡檢人員對(duì)防雷工作重要性的理解；其次，要加強(qiáng)核心區(qū)配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，全面提升配電網(wǎng)供電可靠率、絕緣化率；第三，制定和完善防雷措施和工作預(yù)案，組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)設(shè)備的防雷設(shè)施進(jìn)行改造、消缺，對(duì)雷擊事故高發(fā)線路提前做好各項(xiàng)預(yù)防措施。

4 結(jié)語

總之，電力運(yùn)維單位應(yīng)該不斷加大配電網(wǎng)建設(shè)改造投資力度，完善防雷避雷機(jī)制，提高線路運(yùn)行的可靠性，加強(qiáng)配電網(wǎng)統(tǒng)一規(guī)劃，確保線路防雷管理方案與電網(wǎng)整體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，全面提升配電網(wǎng)發(fā)展水平，切實(shí)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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