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摘要：35 k V 架空线路很容易遭受雷击危害，会对电网运行的安全性和可靠性造成严重的影响。因此，结合具体情况，应用一系列的防雷保护技术，进一步提高输电线路的防雷水平。简要分析了 35 k V 架空线路的防雷保护技术，以期为相关工作提供一些有价值的参考意见。
关键词：35 k V 架空线路；防雷保护技术；输电设备
架空输电线路地处旷野，绵延数千千米，很容易遭受雷击。雷击是造成线路跳闸的主要原因.同时，雷击线路形成的雷电过电压波，沿线路传播侵入变电所，也是危害变电所设备安全运行的重要因素。目前,我国地方35kV线路分布很广,铁路应用35kV线路供电相对较少。35kV电力线路在雷雨季节遭受雷击机会很多。线路遭受雷击有3种情况:①雷击于线路导线上,产生直击雷过电压;②雷击避雷线后,反击到输电线上;③雷击于线路附近或杆塔上,在输电线上产生感应过电压。无论是直击雷过电压还是感应过电压,都使得导线上产生大量电荷,这些电荷以近于光的速度(每秒30万km)向导线两边传播,这就是雷电进行波。直击雷过电压,轻则引起线路绝缘子闪烙,从而引起线路单相接地或跳闸,重则引起绝缘子破裂、击穿、断线等事故,造成线路较长时间的供电中断。雷电进行波顺线路侵入到变电站,威胁电气设备的绝缘,造成避雷器爆炸、主变压器绝缘损坏等事故,直接影响了变电站的安全运行。
1 雷电过电压种类
1.1 感应过电压
在雷云对地放电过程中，放电通道周围的空间电磁场将发生急剧变化。因而当雷击输电线附近的地面时，虽未直击导线，由于雷电过程引起周围电磁场的突变，也会在导线上感应出一个高电压来，这就是感应过电压。感应过电压包含静电感应和电磁感应两个分量，一般以静电感应分量为主。由于感应过电压对各相导线来说基本相同，所以不会发生相间闪络。又由于感应过电压是因电磁感应而产生的，其极性与雷云电荷，即与雷电流的极性正相反.因而绝大部分感应过电压是正极性的，这一点与直击雷过电压不同。另外，感应过电压的波形较直击雷过电压更平缓，波头由几微秒至几十微秒，波尾则可达数百微秒。避甫线由于对导线有屏蔽作用，因而能降低导线卜的感应过电压幅值。避雷线与导线间的辆合系数越大，导线上的感应过电压就越低。
1.2 雷击导线过电压
无避雷线的线路，当雷闪放电过分靠近线路时，发生的就不是雷击地面的感应过电压，而是雷电直击导线的过电压。在我国110k V 及其以上线路一般都架有避雷线，以免导线直接遭受雷击，但由于各种偶然因素的影响，仍有可能发生避雷线屏蔽失效.雷电绕过避雷线而击中导线的情况，通常称绕击。
1.3 雷击塔顶过电压
雷击塔顶 (包括雷击塔顶附近的避宙线)时，杆塔电感与接地电阻的存在将使塔顶电位瞬时升高，其电位绝对值甚至大大超过导线电位，引起绝缘子串闪络，即反击，造成线路跳闸，同时在线路上形成向线路两侧传播的过电压波，过电压波侵人发电厂、变电站。
2 雷电对输电线路造成的危害
因为雷击会使输电线路发生高热效应，同时，还会释放较高的电流，这样，在较短的时间内就会产生大量的热能。如果雷击处的温度较高，就会熔化输电线路的金属，严重时，还会发生火灾和爆炸。电流导致的高压效应会产生较大的冲击电压，高达数十万伏。因为电压较大，就会损坏电力设备，击穿输电线路的绝缘，输电设备就会出现短路的问题。电流效应是由雷电引起，那么，被击中物体就会出现扭曲、撕裂和爆炸等情况，进而威胁人们的生命财产安全。
3 提升 35 k V 线路防雷水平的措施
为了提高供电的可靠性,减少因大气过电压造成的危害,对35kV架空线路应采取以下防雷保护措施。
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3.1 降低线路的接地电阻
杆塔接地装置连接着避雷线，它的主要作用是将雷电电流导泄扩散于大地中，这样，就可以保证线路的耐雷水平。要想有效避免雷击闪络问题出现，就要严格控制接地装置的接地电阻。接地电阻值不同，雷击闪络的次数就会有较大的差异。如果杆塔接地电阻在 20 Ω以上，与接地电阻 10 Ω以下的杆塔相比，其发生雷击闪络的概率较高。这说明，接地电阻在 20 Ω以上就会影响线路的运行。鉴于此，需要降低杆塔接地装置的工频接地电阻，进一步提高线路的耐雷水平。如果没有较好的接地条件，有较大的接地电阻，杆塔引下线就会产生较高的反击电压。在确定杆塔接地电阻值时，要充分考虑土壤电阻率。连续伸长接地体是将2 根接地线埋设于地中，并且连接下一基杆塔的接地装置，但是，在此要严格控制接地线的长度，保证其在 500 m 以内，这时，就不需要限制工频接地电阻。
3.2 提升线路的绝缘水平
如果装设输电线路的地方有较为频繁的雷电活动，就会提高落雷发生率，同时，因为有相对较高的塔顶点位，所以，受绕击雷攻击的概率就会相对较高。鉴于此，需要增加绝缘子的片数，适当增加导线和避雷线之间的距离，这样，才能有效提高输电线路的绝缘水平。通常情况下，如果有地线杆塔在 40 m以上，那么，每增高 10 m 就需要增加 1 片绝缘子。现阶段，开始大力推广同杆塔架设双回线路时，一般的防雷措施不符合相关的要求。这时，就可以应用不平衡绝缘方式，在避免遭受雷击的同时，双回线路中出现跳闸问题。
3.3 有效避开雷击区域
如果输电线路处于山区或者丘陵地区，就很容易出现雷击问题，而我们将这些地区称之为雷区。这些地区，土壤电阻较低，还会有导体性矿产存于地下。因此，在布设输电线路的过程中，要充分考虑周围的环境条件，尽量避开雷区，如果必须经过雷区，就要将一系列的防雷措施应用到输电线路中，这样，才能有效降低灾害发生的概率。
3.4 定期检查和维修输电线路
如果仅对输电线路作防雷处理，就无法充分发挥其避雷效果，所以，要定期检查和维护输电线路。如果电线被损，就要及时采取相应的修复措施。在检查和维护输电线路的过程中，要严格贯彻将相关规章制度。如果部分输电线路已经进行了防雷设计，依然要定期检查和维护线路，及时处理其中存在的问题。这样，就可以最大限度地降低雷击事件发生的概率，有效减少雷击事故造成的经济损失和人员伤亡。
3.5 预防雷电绕击线路
为了避免雷击绕击，如果输电线路中存在短路现象，就可以将一定的耦合地线架设在雷区。将避雷线安装在 35 k V 输电线路之后，需要增设 1 条架空地线，并且严格控制新增地线和下层导线之间的距离，使其保持在 3 m 左右，尽量避免输电线路受到雷击的影响。如果雷电击中了输电线路，就会出现闪络问题，而输电线路互相碰撞，最终会导致输电线路出现短路的问题。因此，要将架空线架设在 35 k V 输电线路的杆塔下方。这样，雷电击中了输电线路，架空线就会向地下输送电流，避免杆塔受到损坏。
4 结束语
综上所述，防雷保护技术是保证 35 k V 架空线路正常、稳定运行的重要方法之一，所以，在具体的实践过程中，要综合考虑，科学选择防雷保护措施。雷击发生在架空线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并作用到设备上，对用电设备造成极大危害。架空线路的施工应在满足有关规范、规定要求的条件同时.要高度注意防雷保护技术的应用，尽可能的减少人民生命财产的损失。
参考文献
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[2]唐家园.浅谈 35 k V 架空线路的防雷保护措施［J］.大众科技，2007，2（2）：99-101.
[3]应伟国，架空线路状态运行检修技术问答.2009.
[4]李祥超，防雷工程设计与实践.2010.
论文作者:张孝峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/21
标签：过电压论文; 线路论文; 导线论文; 杆塔论文; 防雷论文; 避雷线论文; 雷电论文; 《电力设备》2017年第19期论文;