【摘要】煤矿企业双回35kV线路是生产重要线路，是电力系统直接向煤矿企业输送电能通道，煤矿企业架空线路多处山区且配电线路由于本身所具有的特点，耐雷水平普遍不高，一旦发生雷击，容易导致线路元件损坏甚至整条线路跳闸的恶性事故发生，因此针对35kV输电线路的特点，提出完善的35kV配电线路防雷措施，对提煤矿供电安全性和可靠性有重要意义。下面笔者探讨了煤矿35kV线路与配电设备防雷措施。
【关键词】煤矿；35kV线路；防雷措施
引言
煤矿35kV线路是保证煤矿安全生产的生命线，煤矿35kV线路多处地形气象条件复杂的山区，35kV作为中低压等级输配电线路的绝缘水平不高，且由于35kV配电直接面向安全生产，因此，提高35kV线路的耐雷水平，降低线路的雷击跳闸率，提高线路的供电可靠性极其重要。下面笔者探讨了煤矿35kV线路防雷措施。
一、35kV线路防雷措施存在的问题
(1)对于35kV电网来说，部分线路多雷区架设了避雷线，在一定程度上架设避雷线可以有效的减小线路遭雷击的概率，但是并不能完全防止线路遭雷击而引起事故的发生。
(2)线路避雷器越来越多的使用在35kV电网中，但是在线路避雷器的使用中同样遇到了种种问题，由于线路避雷器不能与线路做到合适的绝缘配合导致线路避雷器误动作、不动作，从而引起了雷击断线等事故也恰恰说明了使用线路避雷器存在防雷漏洞。
(3)一些山区以及高土壤电阻率地区线路杆塔接地阻抗偏高，导致雷击跳闸率较高;由于线路服务年限较长，线路中出现一些的“低值”绝缘子，而此类绝缘子不能及时的更换也是导致雷击跳闸率过高甚至会导致绝缘子被击穿乃至爆裂损坏等也是35kV线路中常出现的一些常规问题。
(4)在线路遭受雷击发生单相接地故障后，由于电力系统中电缆的使用日益增多，中性点不接地方式运行下的单项短路接地故障极易发生为相间短路故障导致跳闸。
二、35kV线路配电设备防雷措施
1、采用线路避雷器提高线路耐雷水平
(1)线路型避雷器的应用
无串联间隙型避雷器直接与导线连接，利用避雷器电阻的非线性特性保护绝缘子串，与带串联间隙型相比具有吸收冲击能量可靠，无放电延时的优点。同时，为防止避雷器本身故障时影响线路正常运行，无间隙避雷器一般装有故障脱落装置，即带脱离装置的无间隙型避雷器。带脱离装置的无间隙型避雷器通过脱离器与导线相连。脱离装置由脱离器、绝缘间隔棒等组成。在正常情况下，通过雷电流和操作过电压电流，脱离器均不动作;在异常情况下，当避雷器发生故障损坏时，工频电流通过脱离器，脱离装置能可靠动作，使损坏的避雷器自动与导线脱离，保证正常供电，绝缘间隔棒保持导线与避雷器之间有足够的绝缘距离，带脱离装置使无间隙避雷器实现了免维护。其示意图如图
(2)采用带间隙的线路避雷器保护进线段终端杆
带串联间隙型避雷器与导线通过空气间隙来连接，间隙击穿电压低于绝缘子串的闪络电压，正常时避雷器处于休息状态，不承受工频电压的作用，只在一定幅值的雷电过电压作用下串联间隙动作后避雷器本体才处于上作状态，因此具有电阻片的荷电率较高，雷电冲击残压降低，可靠性较高，运行寿命较长等特点。
因串联间隙的隔离作用，避雷器本体部分(即装有电阻片的部分)基本上不承担系统运行电压，可以不考虑长期运行电压下的电老化问题，且本体部分的故障不会对线路的正常运行产生隐患。有串联间隙避雷器分为纯空气间隙和复合绝缘子固定间隙两种。复合绝缘子固定间隙结构，即把两个环状间隙用一段复合绝缘子固定，并与避雷器本体串联。优点是间隙与避雷器本体形成一个整体，可方便地以任何角度安装在不同杆塔上，维护和更换较为方便。避雷器本体与高压导线用间隙隔离，正常运行中基本不荷电，阻性电流和功率损耗极小，避雷器电阻片不存在老化问题，有利于延长避雷器的寿命，安装、维护方便。纯空气间隙结构，它弥补了无间隙避雷器正常运行中长期荷电和复合绝缘子固定间隙结构受污秽影响较大的缺陷。
2、架设耦合地线
对于已经架设了避雷线但仍频受雷击伤害的线路段，可在导线下方增加一条架空耦合地线，耦合地线能使该基杆塔接地网和相邻杆塔的接地网得到连接，相当于延伸埋设了接地体，这样当雷电反击线路时能增大对相邻杆塔的分流系数和导、地线间的耦合系数，间接降低了杆塔的接地电阻，从而保护线路不发生闪络。在接地电阻较大的山区，杆塔所处的地质条件差，电阻率较高，降低接地电阻有障碍时，采用架空线下加装耦合地线，能起到较好的分流和耦合作用，降低雷击跳闸率，从何提高线路安全性。
3、安装消弧线圈
电力系统35kV系统中需根据需求完善安装消弧线圈。配电网中性点经消弧线圈接地分为经固定消弧线圈接地和经自动消弧线圈接地两种型式。固定消弧线圈由于调谐上的困难现已逐渐淘汰，取而代之的是自动消弧线圈。自动消弧线圈由于能实时检测电网电容电流、调整补偿电流，使补偿后的残流小于10A，所以当线路绝缘子在雷击闪络时，在雷电流过后能把工频续流控制在10A以下，使其不能建立持续燃烧的接地电弧，控制了配电网的雷击建弧率，因而有效地控制了35kV配电网线路的雷击跳闸率，降低了35kV线路雷害事故。
4、装设自动重合闸
电力系统的运行经验表明，配电线路发生的故障大都是瞬时性的。当故障消失以后，若由运行人员手动进行重合，由于停电时间过长，会直接威胁到安全以及煤矿井下人员的生命安全，重新合闸的效果不显著，因此，目前电力系统广泛采用自动重合闸。电力系统的运行资料统计表明，自动重合闸的动作成功率相当高，一般在60%-90%之间。由此可见，自动重合闸对于提高瞬时性故障时供电的连续性、双侧电源线路系统并列运行的稳定性，以及纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸，都发挥了巨大的作用。
从运行记录中可以看出，配电网线路中的故障大多属于暂时性故障，像雷击过电压引起的绝缘子表面闪络，大风时的短时碰线，通过鸟类身体的放电，风筝绳索或树枝落在导线上引起的短路等。对于这些故障，当被继电保护迅速断开电源后，电弧即可熄灭，故障点的绝缘可恢复，故障随即自行消除。这时，若重新使断路器合上，往往能恢复供电，因而减小停电的时间，提高供电的可靠性。因此，装设自动重合闸，就能大大提高供电的可靠性。
5、优化中性点接地方式
随着电网系统逐渐被扩大，电缆线路越来越多的被使用，中性点不接地的方式的渐渐的不能满足于现运行的35kV电网。此种运行方式的缺陷越来越突出。当电网发生单相接地故障后，极有可能因不能及时灭弧发展为相间短路事故。
中性点不接地系统的弧光接地过电压可分两种情况: 一是电网对地电容电流；一是电网对地电容电流。此这种情况下，接地电弧在电流过零时虽然能够短暂性的熄灭，但是接地电弧在电流峰值的附近将会复燃，从而形成间歇性的电弧，从而发生弧光接地过电压，且过电压幅值一般为3.5倍相电压甚至更高，可能会使单相短路接地故障发展为相间短路故障，不仅会对电网中的绝缘弱点造成致命性的伤害，还会引起断电事故。所以现运行的35kV中性点不接地系统，应对35kV系统电容电流进行测量，根据测量结果，选取合适的中性点接地方式。
结语
以上本文对煤矿企业35kV线路的防雷措施进行了探讨，由于时间和篇幅有限，还有许多内容没涉及到，在今后的工作中笔者继续努力。
参考文献：
[1]李志娟，李景禄，宋坷，李鹏鸣.关于农网35kV线路防雷措施探讨[J].电瓷避雷器，2007,5
[2]张要强，张帆.采用线路型避雷器提高35 kV输电线路的耐雷水平[J].绝缘材料2008,41.
论文作者:王睿鹏
论文发表刊物:《科技中国》2017年7期
论文发表时间:2017/11/1
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