浅谈35kv架空线路雷害的形式及防雷措施

摘要：我国电力工业的高速发展对电网输电线路运行的安全可靠性要求也越来越高。停电不仅影响人们的正常工作和生活，还会造成巨大的经济损失和社会影响。据统计，由雷电引起的跳闸事故占总跳闸次数的70%～80%，尤其是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的区域，输电架空线路遭受雷击的概率更高，严重威胁着电网安全和可靠运行。

关键词：35kV；架空线路；防雷；形式；措施

中图分类号：TM7 文献标识码：A

1 雷击区和遭遇雷击的线路

根据多年运行经验分析，架空线路故障一半以上是雷击引起的，所以防止雷击跳闸可大大降低架空线路的故障，进而降低电网中事故的发生频率，确定雷击区和易遭雷击的线路及杆塔，便于针对性地做好防雷工作，确保线路的安全运行。

2 雷害的形式

为了防止雷击电气设备而发生事故，通过对雷击区的确定，进而对35kV线路采取针对性的防护措施，使其免受雷击，或击而不闪，闪而不弧，从而保证了电气设备的安全和稳定的供电。雷击造成的事故称为雷害事故，雷击引起线路闪络,一般有两种形式。

反击，雷电击在杆塔或避雷线上，此时作用在线路绝缘上的电压达到或超过其冲击放电电压，则发生自杆塔到导线的线路绝缘反击。其电压等于杆塔与导线间的电位差。雷击杆塔时，最初几乎全部电流都流经杆塔及其接地装置，随着时间的增加，相邻杆塔参与雷电流泄放入地的作用愈来愈大，从而使被击杆塔电位降低。为此，要求提高35kV线路无架空地线的绝缘水平外，应降低线路架空地线接地电阻。

绕击，雷电直接击在相线上。电击的概率与雷电在架空线路上的定向和迎面先导的发展有关，若迎面先导自导线向上发展，就将发生绕击。一般与导线的数目和分布，邻近线路的存在，导线在档距中的弛度及其它几何因素等都有关系。为此，要求加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻，重雷区的线路架设耦合地线等。

对于35kV无架空地线的线路，雷击概率很高。雷电流相当大时，则雷击电压过高，就近通过支持绝缘子对地放电，形成闪络，严重时引起线路断线、绝缘子击穿等故障。

3 35kV输电架空线路的防雷措施

目前，我国电力行业的常规做法：66kV及以上的架空输电线路，沿全线架设避雷线；220kV及以上的架空输电线路，设置双避雷线。然而，对于35kV的架空输电线路，由于历史、经济等方面的原因，没有采用沿全线架设避雷线的方法，一般只在变电站和发电厂的进出线段架设1～2km的避雷线。

35kV单回输电线路，途经高山多雷地带，年雷电日55天以上，雷击故障频繁。为了提高电网运行的安全可靠性，我们采取在变电站进出线段架设1～2km架空避雷线和安装线路型避雷器等综合防雷措施，取得了良好效果。

3.1 架设避雷线

架空避雷线是高压输电线路最基本的防雷措施，其主要作用：（1）接闪作用，防止雷直击导线。（2）雷击塔顶时，分流雷电流，降低塔顶电位。（3）对导线的耦合作用，降低雷击杆塔时塔头绝缘（绝缘子串和空气间隙）上的电压。（4）对导线的屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。

35kV架空避雷线的技术要求：

（1）杆塔上避雷线对边导线的保护角越小，其遮蔽效果也越好，一般采用20°左右，山区单避雷线线路采用25°左右。（2）杆塔上两根避雷线之间的距离，不应超过避雷线与导线间垂直距离的5倍。（3）线路档距中央导线与避雷线间的最小距离，按雷击档距中央避雷线时不使二者间的间隙击穿来确定。一般档距按规程SDJ-79推荐的经验公式计算：S≥0.012L＋1式中，S为导线与避雷线间的距离（m）；L为档距（m）。

3.2 安装避雷针

用避雷针来保护架空输电线路是不经济的，一般较少采用。当遇有下列情况时，可考虑使用避雷针。

（1）在雷害情况特别严重而又不能架设避雷线的线路段上，像杆塔机械强度不够等情况下。（2）变电站进出线段未设置避雷保护线，而该段线路经过地区的土壤电阻率又不高时。（3）旋转电机的直配线路。

3.3 降低杆塔接地电阻

对于一般的杆塔，改善其接地方式、降低其接地电阻，是架空输电线路抗击雷电、防止跳闸事故最经济而有效的措施。因接地不良而形成的较高接地电阻，会使雷电流泄放通道受阻，提升了杆塔的电位。因此，必须加强接地网的改造工作，认真处理好接地系统的薄弱环节，使避雷线与接地体有可靠的电气连接。

如果土壤电阻率很高，接地电阻难以达到30 Ω时，可采用6～8根总长不超过500 m的放射形接地体或连续伸长接地体，这时其接地电阻可不受限制。当土壤电阻率（ρ）过高，为了达到规定的接地电阻，降低土壤电阻率比增加接地体数量或面积而更有利时，可用人工处理方法来降低土壤电阻率。该方法是使用价廉、腐蚀性弱的盐类或电阻率较低的物质与土壤相混合，或将其埋于接地体附近。也可因地制宜，安装引外接地体，把接地体敷设在土壤电阻率较低的地区，或采用井式或深钻式接地体。

3.4加强线路外绝缘

增加绝缘子串片数，可提高架空输电线路的防雷性能。绝缘子片数越多，其耐雷击的能力也越强。但是，绝缘子片数的增加受杆塔塔头结构及投资的限制，一般杆塔只可增加2～3片。另外，增加绝缘子片数对改善线路整体的防雷效果不是十分明显。

3.5安装线路型避雷器

各地实践表明，避雷线的防雷效果在平原地区很好，而在山区，因地形、地貌的影响，经常出现绕击、侧击等现象，使得避雷线屏蔽作用失效。而35kV及以下线路，按规程一般只在发电厂、变电站的进出线段架设1～2km避雷线，并不沿全线架设。因此，35kV及以下线路因雷击而跳闸的事故非常频繁，电网的运行安全受到很大威胁。我们通过多年实践证明在线路上安装线路型复合外套金属氧化物避雷器，可极大地提高架空输电线路的抗雷击性能，降低线路雷击跳闸率。我公司从2007年开始，安排大量大修资金，对管辖的23条35kV架空输电线路进行防雷改造，在各杆塔增补接地的同时，在每条线路地处高山、多雷区、易雷击段等安装使用6～12组不等避雷器，运行情况良好，有力地保障了线路运行的安全与可靠性。下图表是我公司35kV线路安装避雷器几年以来的数据对比表：

4结语

总之，架设避雷线，对提高反击耐雷有重要作用，但存在绕击或侧击现象；加强外绝缘，受杆塔尺寸及投资的限制，无法有效地降低雷击的跳闸率；装设避雷针，投资较大，一般极少采用；降低杆塔接地电阻，对减少雷击反击跳闸率有决定性作用，但高土壤电阻率地区难以降阻，并且超过耐雷水平的雷电流仍将引起线路跳闸。

所以，高山多雷区地带没有全线架设避雷线的35 kV及以下架空输电线路，安装线路型避雷器是较合适的选择，它具有安装方便、性能可靠、维护简单、体积小、重量轻等优点，同时从表1、表2中可以看出安装线路避雷器将降低35kV线路雷击跳闸率起到了很大作用。安装线路型避雷器与全线架设避雷线的杆塔比较，能降低杆塔的高度及机械强度，降低施工难度，具有加快工程施工速度、节约投资、避免绝缘子闪络、减少跳闸停电等优点。35 kV架空输电线路的防雷实践表明，在雷电活动严重的“易击段、易击点及易击相”以及山区或高土壤电阻率地区，采用综合防雷措施，投资省、改造快、效果好，很有推广价值

参考文献

[1]黄少红.如何有效防止架空输电线路雷击发生[J].广东科技,2007,(S2).