对电力系统中的35kV线路“遇”雷作探讨

中图分类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O5-0086-02

摘要：本文结合多年的经验，对电力线路的防雷经验的作出以下的概述，以便同行之间的参考与防范，仅供同行参考。

关键词：线路防雷；输电；接地电阻

一、35kV 线路雷击跳闸

据统计：长期以来输电线路发生故障的最主要的原因是由于雷击造成的，短短的两年里，在某电力公司35kV架空线路发生跳闸数是54 次，在这些跳闸情况内光是雷击造成的就有46 次，雷击引起的跳闸占总跳闸的百分之八十五，在万全乡35 kV线路遭受雷击引起的跳闸有8 次。由此可见，雷击是导致35kV线路故障的重要原因之一，通常衡量线路防雷性能好坏的标准有2 个，一个是看线路由于雷击造成的跳闸率，二是线路的耐雷击水平，也就是抗雷击的能力。据分析35kV 电力线路的防雷现状发现线路绝缘水平低，导线和绝缘子老化，线径过小，在雷击时最容易出现绝缘子损坏和导线断线。

二、35kV 电力输电线路

输电线路在整个电力系统中占很重要的位置，它把巨大的电能输送到各个地方，它连接着各个变电站及各个重要用户。我国地处温带个别地区处于亚热带气候，所以受到雷电活动的情况比较频繁，而电力线路连接有的相隔几百公里，遇到的地理条件和气象条件都不一样，因此很容易遭受雷击，我国电力系统各类型的事故和障碍中，输、配电力线路的雷击事故占很大比例。输电线路雷击事故容易引起跳闸，既影响电力系统的正常供电，增加了输电线路和设备的维修工作，并且由于输电线路上的落雷，雷电波沿线路侵入变电站，往往会引起设备绝缘损坏，影响安全的供电，可见输电线路的防雷可以减少电力系统雷害事故和由于雷击造成的损失，可以提高线路本身的供电可靠性，还可以使变电站及发电厂的安全运行得到保障。

2.1 雷击故障类型

雷电活动会对地面产生放电，便引起非常大的热效应、电效应及机械力，从而造成破坏。雷电是一个非常严重的自然灾害。由于电力线路分布很广连接距离又远就很容易遭到雷击，雷击一般分为直击雷和感应雷击，所谓的直击雷就是雷云对地面的物体直接放电现象叫做直击雷，架空的电力线路受到直击雷或者是线路附近的落雷时，导线上会因为电磁感应产生电压就是外过电压。这种电压是线路相电压的2 倍以上，由于电压过大就导致绝缘子遭到损坏从而引起事故。

对于35kV及以上电压等级的输电线路，直击雷是线路危害的的主要危害。直击雷的类型有反击和绕击两种类型。一般雷击造成的输电线路的危害有3 种：

1） 第一种是接地电阻超标，造成输电线路耐雷水平降低，此时雷击避雷线或塔顶，杆塔的电位逐渐升高引起反击使线路跳闸；

2） 第二种是接地电阻合格，但是由于雷电的电流太大，超过了线路预计设计的耐雷水平，此时雷击避雷线或塔顶，引起反击致使线路跳闸；

3） 第三种是雷绕击击到输电线路线路，致使线路跳闸。

2.2 35kV线路耐雷水平分析

由于35kV线路的绝缘水平低，而且线路杆塔也一般没有作接地，所以35kV线路抗直击雷和感应雷的水平都较低。35kV线路基本上不全线架设避雷线，所以雷电直击线路的可能性非常大。35kV线路都应该以提高雷击跳闸后的重合成功率为主要防雷措施，以疏为主。

三、常实施的防雷措施

3.1 降低杆塔接地电阻

35kV输电线路分布比较广泛、途径的地形也比较复杂，必须要做好输电线路杆塔接地电阻的检测工作，了解和掌握不同的地形不同的土质的，它们接地电阻的超标情况和接地装置的完好度情况。一般降低杆塔接地电阻的方法有：采取重埋接地网、增加接地面积等方式。还有采用爆破接地技术、多支外引式接地技术、降阻剂、离子接地系统等方式。

1） 爆破接地技术：爆破接地技术是近几年发展起来的一种降低接地装置接地电阻的一项新型技术，它的原理是通过爆破制裂，然后用压力机将低电阻率的材料强行压入爆破裂隙内部，借此来改善大范围内土壤的导电性的目的，通俗的讲究是大面积土壤改性技术。

2） 接地电阻降阻剂：在接地极的周围敷设降阻剂，便可以起到增大接地极外形的尺寸，从而降低与周围土地介质之间的接触电阻的作用，因此可以降低接地极的接地电阻，降阻剂只能用于小面积内的集中接地和小型的接地网时效果非常明显，如果面积与接地网都很大则降阻剂的效果就没那么显著。降阻剂是化学降阻剂是由几种物质配制而成的，它具有导电性能非常好的强电解质及水分，这些强电解质和水分被网状的胶体包围着，而网状胶体的空隙被部分水解的胶体填充着，让它不会随着地下水和雨水的关系流失掉，因此长期保持良好的导电作用，该技术已被广泛普及和推广。

3） 多支外引式接地装置：这种方法必须接地装置周围有导电性能良好及不冻的河流湖泊，在设计和安装时一定要考虑到连接接地极干线自身的电阻所带来的影响，所以外引式接地极的长度不能超过100m。

3.2 安装线路避雷器

实践证明把线路避雷器应用在雷电活动比较强烈而且频繁或土壤电阻率较高、降低接地电阻有困难的线路段，可以很大程度的提高线路的耐雷水平并且安装线路避雷器可以降低反击及绕击的效果都非常好。通常要考虑安装线路避雷器的地点为：供电的可靠性要求特别高而雷击跳闸率只增不减的、用一般的降阻措施不见效果的，雷击位置是随机分布的线路没有固定性，通过技术经济对比可以考虑全线路段安装避雷器。

3.3 绝缘子防雷

绝缘子可以并联放电间隙进行疏导型防雷，该方法技术是借鉴国外的运行成功的经验。该技术可应用在以提高重合成功率为主要目的的35kV电力线路防雷治理上，如果超过35kV 达到110kV线路上也可以有选择的安装。安装防雷放电间隙，其实就是在绝缘子串两端并联一对金属电极有被叫做招弧角或者是引弧角，从而构成保护间隙，一般保护间隙的距离要小于绝缘子串的串长。在架空线路遭受雷击时，在绝缘子串上会形成很高的雷电过电压，又因为保护间隙的雷电冲击放电电压比绝缘子串的放电电压低，所以保护间隙会在第一时间放电。而连续不断的工频电弧在电动力和热应力作用下会经过由并联间隙所形成的放电通道，引至招弧角端部，然后再招弧角的端部燃烧以此来保护绝缘子幸免于被电弧灼烧。

3.4 架设避雷线

普遍的线路防雷装置是避雷线，避雷线不仅能降低绝缘子承受的电压幅值在雷电直击线路时还可以将雷电电流直接引入大地内。避雷线防止雷电直击导线，使作用到线路绝缘子串的过电压幅值降低，在雷击杆顶时，避雷线对雷电有分流作用，可以减少流人杆塔的雷电流，避雷线的保护范围呈带状，十分适合保护电力线路。

四、结语

电力线路分布非常广泛，连接的距离也非常远，连接距离有数百里的，正因如此所以这些输电线路很容易受到雷击，线路落雷后沿着输电线路传入变电站的侵入波会影响着变电站的电气设备从而出现重大性事故，因此对电力线路的保护就非常重要，比如如何做安全的防雷措施防止雷击等，其中对防治雷击保护的研究就有很重要的意义，下面我就浅谈35kV 及以下电力线路相关知识，希望本文可以使电力相关工作者对电力线路的认识。