浅析35kV配电线路的防雷措施

【摘要】随着经济和社会的发展，人们对电能的依赖日益增加，对供电可靠性的要求也越来越高。在雷电活动频繁的区域，雷电事故经常发生，极大地影响了35kV配电线路的供电可靠性，因此对35kV配电线路的防雷措施展开研究具有十分重要的现实意义。本文笔者结合自己的工作实践，探讨了如何通过采用线路避雷器、降低杆塔的接地电阻、安装消弧线圈、装设自动重合闸、合理选择线路的绝缘配合来提高35kV配电线路的耐雷水平。

【关键词】35kV配电线路；雷电过电压；防雷措施；

【中图分类号】TM726 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2012）11-0310-01

35kV线路在我国配电线路中占据着重要的地位，但是一般没有避雷线保护且绝缘水平较低，不但直击雷能够造成雷害事故，感应雷也能造成较大的危害，以致于配电网故障频繁发生，尤其是在雷雨和大风等恶劣天气时配电网故障更是频繁，雷击跳闸率居高不下，极大地影响了电网的安全和供电的可靠性。因此提高35kVN电线路的耐雷水平，降低线路的雷击跳闸率，提高线路的供电安全性是非常重要的。

1、35kV配电线路雷电过电压的类型

35kV配电线路主要是直接向广大电力用户分配电能，因此研究如何提高其耐雷水平是非常重要的。根据过电压形成的物理过程，雷闪放电引起35kVN电线路雷电过电压的类型主要有以下四种：雷直击导线过电压、感应雷过电压、雷直击杆塔或避雷线反击过电压、雷击档距中避雷线过电压（此种过电压一般不会造成绝缘子闪络，因此对于此种过电压一般不予考虑）。

2、35kV配电线路雷击跳闸率高的原因

2.1 35kV配电线路遭受雷击而跳闸的条件

通常晴况下35kVN电线路的绝缘水平较低，雷击放电引起导线对地闪络是难以避免的，线路因雷击而导致跳闸必须具备两个条件：一是雷击时雷电过电压超过线路的绝缘水平，引起线路绝缘冲击闪络，但其持续时间只有几十微秒，线路开关还来不及跳闸；二是冲击闪络继而转为稳定的工频电弧，对35kV线路来说就是形成相间短路，从而导致线路跳闸。

2.2 35kV配电线路雷击跳闸率高的原因

造成35kVN电线路雷击跳闸率高的原因多种多样，本文对新疆昌吉市三条35kVN电线路进行了实地调研，得出导致其雷击跳闸率高的原因是：（1）中性点运行方式。35kV配电线路采用中性点不直接接地的运行方式，其电容电流普遍偏高，且均大于10A，导致雷击故障建弧率高，因而导致雷害事故较多；（2）线路的绝缘水平不高。规程规定35kV配电线路应用3～4片绝缘子，本次调查的线路均采用3片绝缘子，在耐张段采用4片绝缘子进行保护，绝缘子耐雷水平不合规程要求，且对于易击段没有进行增加一片绝缘子进行保护，因此35kVN电线路的绝缘水平不高，导致绝缘子容易发生闪络；（3）进线段保护存在问题。35kV配电线路的进线段保护仅仅只是架设单地导线进行直击雷保护，而其绝缘水平较低，因此进线段仅仅架设单地导线是不能满足防雷需求的；（4）杆塔接地电阻超标。35kV配电线路的杆塔接地电阻超标，使得雷电流不能可靠人地，极大地影响了线路的雷击跳闸率。

3、35kV配电线路的防雷措施

3.1 通过采用线路避雷器来提高线路耐雷水平

实践表明，在一些特殊地段的35kV配电线路，采取降低杆塔接地电阻、加强线路绝缘强度和架设避雷线等常规线路的防雷措施已经难以满足需求，故考虑在35kVN电线路的雷电“易击段”架设线路避雷器来提高线路耐雷性能。

（1）采用线路型避雷器。无串联间隙型避雷器直接与导线相连，利用避雷器电阻的非线性特性保护绝缘子串。为了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，脱落装置由脱离器和绝缘间隙棒等组成。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。

（2）采用带间隙的线路避雷器。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，只有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工作状态。

3.2 通过降低杆塔的接地电阻来提高线路耐雷水平

DL/T620 1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规程规定：35kV配电线路进线段杆塔接地电阻值不得超过10欧。避雷线对雷电过电压的降压作用，是依靠低的接地电阻来实现的，而且接近于反比关系。降低杆塔的接地电阻是提高线路耐雷水平，以防止反击的有效措施，也是最经济和最有效降低线路雷击跳闸率的措施之一。

3.3 通过安装消弧线圈来提高线路耐雷水平

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，其中近年来应用比较广泛的是经自动消弧线圈接地。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，因而有效地控制了配电网的雷击跳闸率。

3.4 通过装设自动重合闸来提高线路耐雷水平

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。在35kV配电线路上投运单相自动重合闸是最合适的，因为对于35kVN电线路而言，大部分都是单侧电源供电，主要是用于生活用电，而单相自动重合闸可以不间断对用户的供电也是在35kV配电线路选取单相自动重合闸的一个重要原因。

3.5 通过合理选择线路的绝缘配合来提高其耐雷水平

合理选择线路的绝缘配合时，要重点做好以下几个方面的工作：（1）选择适合的绝缘子串，即在正常运行电压下，绝缘子要有足够的机电破坏强度和足够的电气绝缘强度；绝缘子串还应能耐受操作过电压的作用；根据已决定的绝缘水平来估计选择绝缘子串的绝缘强度；（2）塔头空气间隙的选择。塔头空气间隙选择的一般原则，是在考虑绝缘子串风偏后，带电体与塔构间的空气间隙在正常运行电压情况下，应能耐受住最高运行电压及在一定概率条件下可能出现的工频过电压的作用；在雷电过电压情况下，对非污秽区而言，其耐压强度应与绝缘子串的耐压强度相匹配；（3）加强线路绝缘。当线路个别地段采用大跨越铁塔时，会增大铁塔落雷的机会。为了几降低线路跳闸率，可在高铁塔上或特殊地段增加绝缘子串片数，加大大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。

4、结论

我国地处温带，雷电活动比较频繁且强烈，而35kV配电线路要跨越不同地理环境和气象条件的很多区域，因此其遭受雷击的几率较高。35kVN电线路是否可以安全运行，直接关系到用户是否能够持续稳定地使用电能，目前由于雷击所造成的线路事故较多，因此探析如何提高35kVN电线路的防雷水平具有重要的现实意义。