淺談35kV架空線路的防雷保護(hù)措施

王恩華

摘要：架空線路作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，容易承受自然界的雷電之力。因此，必須做好架空線路的防護(hù)工作。本文簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)今防雷保護(hù)存在的問題，主要從安裝避雷針和避雷器、增加接地引流線、完善35kV接地系統(tǒng)、線路維護(hù)等幾個(gè)方面分析了35kV架空線路的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：35kV;架空線路;防雷保護(hù)措施

前言：近幾年，由雷電引發(fā)的架空線路事故頻繁發(fā)生，給我國的人民造成了生命威脅和財(cái)產(chǎn)損失，為此，應(yīng)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行不斷的研究與探討。而35kV線路作為我國的中壓配電線路，有著舉足輕重的地位。由于35kV線路的絕緣能力比較缺乏，受到雷擊時(shí)容易出現(xiàn)失壓情況，這在一定程度上危及到配電線路供電的穩(wěn)定性、安全性。

一、35kV架空線路防雷保護(hù)存在的問題

35kV線路有其獨(dú)特之處，可以直接傳送電量。所以電路是否安全，對(duì)用電用戶有很大的影響。雷電通過線路會(huì)產(chǎn)生電壓，雷電過電壓可以分為以下幾種：第一，直接雷擊電壓。即線路直接遭受雷電，電流通過設(shè)備上的阻抗時(shí)產(chǎn)生的沖擊電壓。第二，雷電反擊過電壓。即雷電從桿塔進(jìn)入大地時(shí)可能把導(dǎo)線絕緣子破壞，對(duì)導(dǎo)線放電，從而發(fā)生事故的現(xiàn)象。第三，感應(yīng)雷過電壓。即線路周圍出現(xiàn)雷電時(shí)，盡管沒有直接擊中，但線路上的導(dǎo)體感應(yīng)出了相反的束縛電荷，形成的電壓。以上三種電壓對(duì)35kV線路會(huì)有很大的影響，技術(shù)人員需在線路遭受雷擊時(shí)做出正確的判定，以便合理解決。35kV線路在遭遇雷擊時(shí)還會(huì)出現(xiàn)跳閘情況，第一種，輸電線路被雷擊中，所承受的電壓超出了線路絕緣水平;第二種，受到雷擊直接轉(zhuǎn)化為工頻電弧，造成35kV傳輸線路的短路情況，進(jìn)而觸發(fā)跳閘現(xiàn)象。傳輸線路中的導(dǎo)線在被雷擊中后，會(huì)直接分流雷電的電流，導(dǎo)致電壓向兩邊傳播。由于大氣過電壓的影響，架空線路的受雷擊的電流應(yīng)比實(shí)際測(cè)量的要低。

二、35kV架空線路防雷保護(hù)措施

（一）安設(shè)避雷針和避雷器

將避雷針裝設(shè)在35kV線路桿的頂部，可以使經(jīng)常被雷電擊的地方有效減少雷擊，預(yù)防直擊雷對(duì)周圍導(dǎo)線和絕緣子的攻擊。35kV線路安裝避雷針后，使線路的防雷、耐雷效果顯著提升。雷電作為常見的自然現(xiàn)象，往往會(huì)被忽視，但經(jīng)科學(xué)研究表明，這其實(shí)是電磁感應(yīng)過程。有時(shí)雷電繞擊會(huì)使部分線路出現(xiàn)短路的情況，通過減少接地電阻及安設(shè)耦合地線的方法，可以有效增強(qiáng)35kV線路的抗雷擊性能。若接地線能夠很好地分流，并結(jié)合耦合地線的安設(shè)，促使導(dǎo)線與避雷線的耦合效果有了明顯的改變，從而降低了絕緣子上的電壓，進(jìn)一步改良了35kV架空線路的耐壓能力。盡管避雷針已經(jīng)在全線架設(shè)，依舊不能對(duì)架空線上的過電壓情況進(jìn)行很好的解決。為此，還需安設(shè)避雷器，在正常工作的情況下，其處于絕緣狀態(tài)。當(dāng)雷擊的過電壓在避雷器的承受范圍內(nèi)時(shí)，會(huì)觸發(fā)避雷器，這時(shí)呈現(xiàn)低電阻狀態(tài)。受避雷器的引導(dǎo)，雷電中的電流被分散到大地，以防電壓升高，促使電壓數(shù)值處于設(shè)備絕緣的安全范圍內(nèi)，進(jìn)而保護(hù)電力設(shè)備和線路受到嚴(yán)重雷擊?，F(xiàn)今，35kV架空配電線路的避雷器安設(shè)工作正在全面開戰(zhàn)，并且在一部分35kV聯(lián)絡(luò)線的出口位置裝置了放電間隙[1]。

（二）完善35kV接地系統(tǒng)

把桿塔接地裝置與避雷線連接起來，可以將雷電電流擴(kuò)散到大地，保證線路的耐雷能力，接地電阻的大小對(duì)預(yù)防雷擊非常重要，基于其關(guān)鍵性，對(duì)線路接地系統(tǒng)的優(yōu)化勢(shì)在必行。一般有以下幾種方法，第一：深埋接地極。地下深處的土壤電阻率較低或者有水時(shí)，需使用這種方法，尤其是對(duì)含沙土壤會(huì)有明顯的改善效果，但這種方法也有其缺點(diǎn)，如：施工難度大、造價(jià)高等，不宜選取。第二：利用化學(xué)原理，處理土坡。在接地體的土壤中加入食鹽、木炭、石灰等化學(xué)物質(zhì)，增強(qiáng)土壤的導(dǎo)電性能。這種方法雖然造價(jià)低、效果明顯，但也有其缺點(diǎn)，即接地性能的穩(wěn)定性不足，加快了接地體的腐蝕，降低了接地體的使用率。如果采用此方法，要注意保護(hù)接地裝置的焊接點(diǎn)。第三：使用降阻劑。在使用降阻劑后，增大了接地極的外形尺寸，使與周圍大地介質(zhì)之間的接觸電阻有效減少，這是一種新型的降電阻方法，得到了積極推廣。第四：更換土壤。就是把電阻率較高的土壤替換為電阻率較低的土壤，此方法雖操作簡(jiǎn)單，卻耗時(shí)費(fèi)力。此外，還應(yīng)運(yùn)用合理方法降低桿塔的接地電阻，以防出現(xiàn)跳閘情況[2]。

（三）增添接地引流線

通過整改桿塔接地電阻測(cè)量，可以有效地預(yù)防發(fā)生線路雷擊事故，具體可以從以下幾點(diǎn)進(jìn)行操作，第一：定期對(duì)管轄范圍內(nèi)的架空線路及安裝有防雷功效的設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，確保設(shè)備的正常使用;第二，不定時(shí)的對(duì)各種接地設(shè)備進(jìn)行排查、檢修、更換，以防接地設(shè)備受到損壞或者遭受腐蝕，影響效用;第三，記錄每次遭受雷擊的地方，把雷擊頻繁的點(diǎn)作為檢查重點(diǎn)。受雷擊高的地方，要增加絕緣子片數(shù)，加大導(dǎo)線和避雷線之間的距離，以增強(qiáng)輸電線路的絕緣水平。在確?；A(chǔ)工作做好之上，再對(duì)全部線路增添地引流線，對(duì)處于桿塔兩邊的架空線路，應(yīng)把它和塔體連接起來：對(duì)直線型桿塔，只承載垂直荷載和水平風(fēng)荷載，需安設(shè)地引流線，促使架空地線與接地引流線很好的連接起來，不但增大了線路的雷電泄流面積，而且線路的防雷、耐雷能力有了很大的提高。

（四）遠(yuǎn)離雷擊區(qū)域

我國北方地區(qū)有較多的山地或丘陵，由于周邊的土壤電阻較低，尤其是地下存在導(dǎo)體性礦產(chǎn)的地方，更容易遭遇雷擊，這樣的地區(qū)稱之為雷區(qū)。故在鋪設(shè)輸電線路時(shí)，首先要對(duì)該地區(qū)周圍的環(huán)境、土壤進(jìn)行分析調(diào)研，盡可能遠(yuǎn)離或者避開，若是必經(jīng)之地，就需要采用適合該地區(qū)的防雷保護(hù)措施，減少災(zāi)害。

（五）裝置測(cè)雷系統(tǒng)

遙測(cè)系統(tǒng)是由終端部分的軟件及變電站主控室系統(tǒng)的軟件這兩部分組成的。在桿塔裝設(shè)雷擊遙測(cè)系統(tǒng)，可以在第一時(shí)間把桿塔遭受雷擊的時(shí)間、位置以及電流值等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，隨后把統(tǒng)計(jì)好的信息發(fā)送到管理單位，便于獲得雷擊狀況最原始、客觀、科學(xué)的依據(jù)，并進(jìn)行更深層次的挖掘。遙測(cè)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫功能中能自主查詢，在遭受雷擊時(shí)，負(fù)責(zé)記錄桿塔位置的主控室系統(tǒng)，會(huì)直接顯示桿塔編號(hào)及雷擊種類，相比人工，遙測(cè)系統(tǒng)不但降低了排查故障的時(shí)間，而且大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，更加方便快捷[3]。

（六）做好線路維護(hù)

只對(duì)輸電線路采取預(yù)防、保護(hù)措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，線路維護(hù)工作也是重中之重，不容忽視。相應(yīng)的，對(duì)運(yùn)檢人員提出了要求：工作人員要詳細(xì)了解雷電過電壓的相關(guān)概念，并熟練掌握不同設(shè)備上的防雷裝置。春秋季節(jié)，我國大部分地區(qū)氣候都比較干燥，為檢查桿塔和輸電線路創(chuàng)造了有利條件。如果發(fā)現(xiàn)電線或輸電線路有損壞跡象，需按照規(guī)章制度仔細(xì)檢查，并立刻采取正確的方式進(jìn)行維修，不可偷工減料，麻痹大意，在最大范圍內(nèi)降低或減少雷擊事情的發(fā)生。如：新安裝的線路總是會(huì)發(fā)生桿塔的松動(dòng)和下沉，這就需要技術(shù)人員檢查導(dǎo)線、地線。而鋪設(shè)時(shí)間較長的線路，其自身的絕緣體由于場(chǎng)地發(fā)生了變化，所受雷擊過多時(shí)，絕緣能力已經(jīng)不夠，就需要進(jìn)行更換。面對(duì)重要區(qū)域，要加快、完善配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)。選擇技術(shù)能力強(qiáng)、專業(yè)性好的員工對(duì)線路保護(hù)的防雷設(shè)備進(jìn)行改造，最大程度上降低雷擊對(duì)人類和經(jīng)濟(jì)造成的傷害。

結(jié)論：作為施工復(fù)雜、規(guī)模較大、技術(shù)要求高、與人們生活息息相關(guān)的供電系統(tǒng)，自然因素與社會(huì)因素都會(huì)對(duì)其能否正常運(yùn)行，是否安全造成影響。尤其是雷擊這種普遍的、不可控的自然現(xiàn)象，是系統(tǒng)的最大威脅。所以，相關(guān)工作人員必須采取切實(shí)可行的方法進(jìn)行防治，為供電體統(tǒng)的正常工作提供最大保障。

參考文獻(xiàn)：

[1] 季廣祥.淺談35kV架空供電線路的防雷措施[J].黑龍江科技信息，2018，000（022）：45-46.

[2] 于建立，樊亞東，王建國，等.大地電導(dǎo)率和線路長度對(duì)10kV架空線路雷電感應(yīng)電壓的影響[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2020，40（2）.

[3] 張靜，金明，程云國，等.10kV絕緣架空線路避雷線的保護(hù)角選擇[J].電瓷避雷器，2019，288（02）：90-95.