35kV输电线路防雷措施的研究

35kV输电线路防雷措施的研究

张海华曹立明国立民

（国网山东省电力公司垦利县供电公司山东省东营市257500）

摘要：由于雷电对电网的破坏是非常严重的,并且随着城市化的进展和电网建设的发展，雷击事故引起电力设备和输电线路损坏的数量也是逐年增多。目前使用的线路大部分为35kV以上,更易遭到雷击破坏,因此,必须十分重视输电线路的雷击过电压及其防护问题。本文谈了雷电对线路的影响效果分析,分析了35kV输电线路的防雷措施。

关键词：35kV输电线路；防雷；措施

为了减少雷击对输电线路运行安全的影响，但在防止绕击雷对线路造成影响与土壤电阻率高的线路杆塔防雷问题上,仍不能找到有效地解决方法。为此，迫切需要采取一些新的技术措施来提高线路杆塔的耐雷水平,以减少雷击跳闸率。随着合成绝缘材料在防雷技术上的应用和发展，将避雷器安装在输电线路的易击段和线路两端，以提高线路的耐雷水平,降低雷击跳闸率,这种防雷技术措施日益完善。

一、雷击是如何造成输电线路损坏的

打雷的时候会产生大气过电压,此过电压危害非常大,这种电压通常以两种形式对输电线路造成危害,一种是直接由雷击,击打到电线、电线杆和避雷器上，这种直接击打的叫做直接过电压;由于打的雷过大,雷电产生的能量过多,击打到输电线路附近的地面,而使输电线路的三相导线受到强烈的刺激，而产生高压现象,这种方式叫做感应雷电压。直接雷击电压是破坏暂态保护,而感应雷电压是对暂态保护进行干扰,通常情况下,雷电的感应电压，对其他物体雷击使得产生高频率的电压，这样的危害要大于直接雷电压。雷电的感应雷电压，属于地闪现象，雷电直接击打到地上，造成了变电所内的电闸因高电压而跳闸，产生了停电现象，一到雷雨天气，电力方面的问题就会给人们的生活带来很多的不便。我国的35kv输电线路的避雷设施都是埋在地上的,这样使得发生地闪的时候,雷击到地上产生数百安，但是由于电磁波的效应，热力效应以及机械效应等一系列效应的共同运作,导致感应电压高达数百伏,这时候在感应到三相导线的电压是非常大的，正常的输电线路无法承受，因而造成了输电线路的损坏，造成相应的变电设备损害，甚至造成变电所产生火灾,造成人员伤亡。我们不可忽视大自然的力量。

二、雷电对线路的影响效果分析

1.直击雷的应用情况。由于雷电直接应用于线路设备或者导线，导致输电线路的设备或者绝缘体损坏严重。直击雷是雷电波在输电线路中侵入的主要路径，由于雷电波直接击破导线、反击导线，进而在输电线路中形成过高的过电压。对尚未架有空悬避雷线进行保护的输电线路,将时常遭受直击雷的情况,存在巨大潜在的危险。另外,即使安装架空地线的输电线路，它的屏蔽效果也不明显，输电线路的导线同样会遭到直击雷的危害。输电线路的导线在遭到直击雷的危害时，雷电压的波形将在很短的时间内迅速达到闪络电压波幅，截断线路绝缘体的闪络电压波，造成闪络后的波尾电压额数增高。输电线路的导线遭受直击雷时，不仅铁塔本身的线路会遭受损坏，还可能影响到周围的铁塔，最终导致整个输电线路的损坏,引发线路短路事故。

2.感应雷的情况分析。在遭遇雷雨天气的情况，基于静电感应的作用，使导线靠近雷云的一端形成与雷云同极性相克的电荷，其中连接地面的导线所产生的电荷将通过泄漏电阻或者中性点渗入大地。因为导体雷云侧所产生的正电荷被雷云限制在导电线上，若雷云对大地或云间放电,其电荷将会消失,并产生放电响应。此外,导线上被限制的电荷将变为自由的电荷,迅速向两端传播,此类因雷云对大地或云间放电使导线感应过电压的现象,即为感应雷。35KV的输电线路遭受感应雷的危害较大,发生绝缘事故,进而影响输电线路的安全运行。

三、35kV输电线路的防雷措施

1.在杆塔的顶部装设消雷器或避雷针。对雷击活动频繁或者未装有避雷线的地区，可在其杆塔的顶端安装架设避雷针,以防止雷击的情况出现。在雷击活动频繁的地区加装负角保护针，将其向上倾斜并呈3O。的角度。另外，选取大约2．4米长的屏蔽针，将其装设在杆塔线路的两端，以有效预防雷电绕击线路，造成线路断线的事故发生。将屏蔽针装设在杆塔线路的两端，使其能与安装在导线上方的避雷针有机结合,共同发挥防雷的作用,能很好地截断雷击、绕击雷电，屏蔽效果良好。同时,可在杆塔顶端装设缺少长针的消雷器,以有效减少杆塔遭受雷击的危险。在杆塔的两端装设两幅避雷针,并选用型号为GJ-35的钢绞线进行接地，此绞线的接地电阻不应超过10Ω。在35kV输电线路的杆顶上装设避雷针,通过具有较强性能的接地引下线将其引入接地网，不仅能有效预防杆塔周围的导线及绝缘子遭受雷击，还及时避免了雷电击害杆顶时因杆顶的电位过高而出现反击。

2.35kV输电线路的检查及修补。在输电线路的防雷过程中,应时刻观察输电线路的运行情况，检查并修理导线的受损及连接的环节。选择并沟线夹进行导线连接，在检查输电线路时，应将并沟线夹完全打开,认真清洗其中的污垢,为导线的外表涂上电膏，使其与地面接触时，它的接触面产生较低的电阻。输电线路的防雷措施应严格实施，任何一项环节出现纰漏，将影响整个线路的系统，易于遭受雷电的击害。因此，在输电线路的防雷过程中，不仅要密切观察线路的运行状况，还应注意导线外部的损坏情况，若发现导线外部出现损坏，应及时对其进行修补,以免因雷击而引发断线事故。

3.尽量降低杆塔接地的电阻。具有架空线路的杆塔接地为输电线路的安全运行发挥重要作用,因此,应采取相应的措施,不断降低杆塔接地的电阻,以提高输电线路的耐雷水平,降低输电线路的雷击跳闸率。首先,将杆塔接地的线路向外引至周围的荷塘中，在水中安装接地网。最后,在接地极的周围添加一些降阻剂，对未设有避雷线且所埋的土壤具有较高电阻率的横担接地或杆塔，可选择能延长接地的物体，将杆塔的接地设备连接成低电阻通道，避免杆塔顶部的电场发生改变，预防输电线路遭遇雷电的冲击，提高线路杆塔的高度，减少避雷线及杆塔的投资经费。

4.有效预防雷电绕击线路。为有效预防雷电绕击输电线路引发不必要的短路事故,可在雷区活动比较频繁的输电线路处架设耦合的地线，也就是以35kV输电线路的原有避雷线为基础，结合实际情况，在与下层导线相隔3米的下方安装一条架空地线,并在安装的过程中,考虑它与地面的安全距离，以防输电线路被雷电绕击，影响线路的正常运行。若输电线路的绝缘子遭到雷电冲击，将使其本身产生闪络，进而转变原有的输电线路，使两端的线路互相撞击，最终引发线路短路的事故。因此,有效结合35kV输电线路的基本原理，加以改进避雷线的安装过程，避免35kV输电线路被雷电绕击。在杆塔下方安装架空地线，使杆塔遭遇雷击时，其电流沿着架空地线的线路进入地面，减少杆塔的雷害。

总之,为防止和减少雷害故障,设计中我们要全面考虑高压输电线路经过地区雷电活动强弱程度、地形地貌特点和土壤电阻率的高低等情况。还要结合原有高压输电线路运行经验以及实际施工过程中遇到的问题。通过比较选取合理的防雷措施,提高输电线路的耐雷水平,尽量减少雷害的发生，确保工业生产建设能够安全进行。

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