摘要：电力行业的迅速发展使得电能已经为社会赖以生存和发展的重要资源，对电网的输电线路安全性要求也日益增高，发生故障所带来的停电现象对人们的生产和生活带来极大不便，还造成一定的社会经济损失。在输电电路故障中因外界自然环境雷电因素造成的事故占据主要地位，本文针对35KV交流架空输电线路的防雷现状以及措施进行相关的探讨和分析。
关键词：35KV输电线路；防雷；措施
当前社会中电能作为使用最广泛的清洁能源，一定程度上已经成为衡量国家发展水平的重要标志之一。科学和经济的飞速发展促使电能的需求市场不断扩大，与此同时对电能的质量要求也在不断提升。电能资源最丰富的地区集中建立了电力系统的发电厂，而工业发展区和大城市已成为重要的电能负荷中心，两者之间存在较远的距离，电能输电线路的作用就凸显出来。据相关数据统计显示，国内输电线路的故障原因近一半以上都是雷电引起，在一些地形复杂的地区发生故障的概率还要更高。为了确保输电线路的正常运转，所以对输电线路的防雷措施进行整合分析十分有必要。
一、输电线路雷电故障原因概述
电力系统中主要包含发电机、变压器、控制开关等各种不同作用的设备，大多数设备以及用电设备都在室内安装，但是也有部分是在室外，比如变电站，变电站室外设备必须要设置避雷针，所以受到雷击冲击的影响很小，但是输电线路作为电力系统的主要运输枢纽，因其外形长分布有很广泛，在不同地区不同地形中均有遍布，所以受到雷击的影响最大。
雷电的形成结合了当地地形、地貌、大气气流和地球的纬度因素，在雷电分布中有线状雷、形雷、链形雷、球形雷，线状雷为主要的雷电形式，在雷电产生的电流分布中，有75%-90%呈现负极性，其余为正极性。在电力系统中经常出现的跳闸故障为输电线路的主要故障，同时，输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重最大、尤其是山区的输电线路中，地形、地貌、土壤电阻等因素复杂，线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的[1]。
二、雷击的情况分类及雷害事故形成过程
对输电线路所引起的雷击经研究分析发现，大致可以划分为以下三种情况：雷击输电线路周边的地面和物体；绕击雷击中输电线路中的导线本身；雷击输电线路中除了导线以外的物体例如地线、电杆杆顶等。
通常情况下架空输电线路雷击故障事故的发生到形成要经历四个阶段：输电线路受到雷电过电压的作用后引起输电线路发生闪络现象，输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压，进而引起线路跳闸，最后供电中断[2]。
三、架空线路的防雷保护措施
针对上文提到的雷击故障事故形成阶段中，在关于现代输电路进行防雷保护措施制定时要充分考虑雷击事故的发生的四个阶段。可以针对性的设置四道防线：防直击、防闪络、防建弧、防停电，主要措施为沿线路装设避雷线，使输电线路不受雷直击；加强线路绝缘、降低杆塔的接地电阻，使输电线路受雷后绝缘不发生闪络；系统采用消弧线圈接地方式、在线路上安装避雷器等，输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧；装设自动重合闸等使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。通过以上简要概述，所以具体架空输电线路防雷的措施如下：
（一）架设避雷线
架设避雷线是防止35kV线路直击雷和进行波最有效的方法，可以有效的防止雷电直击导线，并且其分流作用对流经杆塔的雷电流有减小作用，实现塔顶电位的降低；耦合作用对于输电线路中的绝缘子电压有效的减少；屏蔽作用降低了导线上的感应过电压。一般情况下，对于输电线路的电压而言电压越高，避雷线的作用就越好，并且在输电线路中避雷线的比中也有效的降低。所以针对此情况，电压等级越高的输电线路应全线架设避雷线，在避雷线对边导线的保护角尽量减小有助于提高避雷线对导线的避雷效果，极大的减小了绕击率。
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雷电在击中避雷线时，避雷线上产生的电位相当高，对于35KV交流架空输电线路无疑是一个沉重的打击，很容易引起反击，这种情况下也会引起输电线路跳闸现象的发生，加之避雷线线路的造价成本很高，所以在35kV线路采取在变电所进至出线段，根据变压器的容量架设1-2公里的避雷线，从而实现对避雷器流进的雷电流进行限制以及对入侵波的陡度也进行限制。变电所的阀型避雷器承受不了过大的雷电流，一般情况下不应超过5kA，阀型避雷器的雷电徒度不宜过大，如果该陡度太大，意味着电压的上升速度增加，不利于避雷器的及时放电造成避雷器冲击电压升高，从而作用在被保护物的电压也提高了，这就容易破坏设备的绝缘。为了降低侵入波的峰值和陡度，35kV线路除架设避雷线外，限制侵入波峰值的办法是在避雷线两端杆塔上还加装管型避雷器或保护间隙。为此，35kV线路和变电所要选择典型防雷保护接线[3]。
（二）降低杆塔接地电阻
带架空地线的杆塔，避雷线要可靠接地。降低避雷线杆接地电阻R是提高线路耐雷水平反击的有效措施。杆塔的接地装置，可用φ-10圆钢用方环型另加幅射方式布置，埋深不小于0.7m。水泥杆避雷线接地引下线，一般用GJ-35平方钢绞线与接地装置相连，不可用预应力水泥杆内的配筋作为接地引下线。设计允许的留有接地孔螺栓的水泥杆非预应力配筋，可作为接地引下线。降低杆塔接地电阻可以减小雷击杆塔时的电位升高，这是配合架设避雷线所采取的一项有效措施。标准要求，有避雷线的线路，每基杆塔的工频接地电阻在雷季干燥时不宜超过固定数值。
（三）采用中性点非有效接地方式
在7个10KV变电站的35kV系统采用中性点经消弧线圈接地的方式。这样可使由雷击引起的大多数单相接地故障能够自动消除，不致引起相间短路和跳闸。而在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相相当于一条避雷线，增加了分流和对未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从而提高了线路的耐雷水平[4]。
（四）装设自动重合闸装置
线路绝缘具有自恢复功能，所以因大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。由此看来，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。据统计，我国110kV及以上的高压线路重合闸成功率达75%～95%，35kV及以下的线路成功率约为50%～80%。
（五）安装线路避雷器
即使在全线架设避雷线，也不能完全排除在架空线上出现过电压的可能性，安装线路避雷器后，当雷击过电压超过避雷器的保护水平时避雷器便动作，给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放到大地，从而限制了电压的升高，保障了线路、设备安全。目前，我国在35KV配电线路所有的配电变压器一次侧均安装了避雷器，部分35KV联络线出口处安装了放电间隙[5]。
结束语
综上所述，随着国民经济的发展与电力需求的不断增长，电力生产的安全问题越来越突出。对于架空线路来讲，雷击跳闸一直是影响其供电可靠性的重要因素。因此，在确定线路的防雷方式时，应全面考虑线路的重要程度，雷电活动的强弱，地形地貌的特点等条件，因地制宜，采取合理的防雷保护措施，确保架空线路的防雷安全。
参考文献：
[1]李光荣. 35kV架空输电线路防雷措施分析[J]. 科技创新与应用,2015,20：198.
[2]刘卓昂. 35kV交流架空输电线路防雷措施分析[J]. 科技风,2015,22：67.
[3]刘毅东. 浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用[J]. 科技视界,2013,18：137+187.
[4]胡龙滕. 35kV输电线路防雷措施仿真分析及优化[J]. 低碳世界,2017,03：49-50.
[5]关汝杰. 35KV输电线路防雷措施及效果分析[J]. 硅谷,2011,20：178.
论文作者:韦仁科
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/17
标签：线路论文; 避雷线论文; 防雷论文; 雷电论文; 避雷器论文; 杆塔论文; 措施论文; 《基层建设》2017年第12期论文;