提高35kV線路防雷水平及綜合治理的探討

牛濤

摘 要：在我們國家現在已經離不開電力了，但如今在35kv電力線路出現了許多的故障問題，而雷電是造成這種故障的重要原因之一，在我們國家常常通過這兩個指標來衡量防雷性能的優劣，第一是線路雷擊跳閘率，第二是線路耐雷水平，所以在本篇文章中主要分析的是提高35kV線路防雷水平及綜合治理。

關鍵詞：提高；35kV線路；防雷水平；綜合治理

中國的主要配電網是中壓網絡即35kv，而且這種線路多鋪設在鄉鎮和縣區域中，環境是比較惡劣的，而且多沒有避雷線保護，線路是非常復雜的，一旦發生雷擊問題的話，會造成非常嚴重的事故。

一、雷擊配電網事故原因

1.1線路耐雷水平不高

線路的耐雷水平是衡量線路防雷性能優劣的一個非常重要的指標，它是指雷擊時能引起線路發生閃絡造成單相接地的最大雷電流值。線路耐雷水平與桿塔尺寸、桿塔沖擊接地電阻大小、檔距、絕緣子片數、絕緣子型號、桿塔周圍的地形情況、線路運行維護水平等線路實際情況有關。經過調研發現，此35kV線路只有3片WP-7型號絕緣子，線路的絕緣水平不高，不論雷閃放電引起的哪種類型雷電過電壓都會導致導線對地閃絡。

雷直擊導線后，雷電流將被擊導線向兩側分流，這樣，就形成向兩邊傳播的過電壓波，在未有反射波之前，電壓與電流的比值為線路的波阻抗Z。架空線路的波阻抗在大氣過電壓的情況下，認為接近等于400Ω。因此，雷直擊于架空線時的電流要小于統計測量的雷電流，雷電流沿線路兩側流，即I比2，此時架空線上的過電壓，也即作用在線路絕緣上的電壓的最大值。Ug=IL÷2×Z÷2=100I，如用絕緣的50%沖擊閃絡電壓U50%來代替Ug，那么IL就代表能引起絕緣閃絡的雷電流幅值，通常稱為線路在這情況下的耐雷水平。雷電易擊于無避雷線的架空線路，雷直擊導線時，線路的絕緣子串閃絡的雷電流I為I=U50%/100（1），式（1）中，U50%為絕緣子串的50%放電電壓。根據實驗室沖擊電壓試驗，測得此絕緣子串的3片WP-7的絕緣子串臨界雷閃電壓=117.36kV×3=352.08kV。

計算可得雷擊導線時絕緣子串閃絡的雷電流I=U50%/100=3.52kA.按中國過電壓保護規程規定的雷電流幅值概率分布曲線lgP=-I/88（2），式（2）中，I為雷電流幅值，kA；P為雷電流幅值超過I的概率?？梢缘贸龀^此雷電流的概率為91%，即91%的雷電流只要直擊導線，都可能造成絕緣子串閃絡。

1.2運行維護方面出現問題

該線路擔負著直接向用戶供電的任務，是單電源供電，缺少備用電源，對于運行狀態的絕緣子沒有采用任何監測措施；也沒有制訂相應的輪修、輪檢和輪換制度，造成線路長期無法正常檢修，絕緣弱點得不到及時消除。線路中出現大量劣質絕緣子，劣化絕緣子是由于電熱老化機理引起的，同瓷絕緣子掛網時間長短有關，在平時正常天氣狀況下能保持正常運行，但是在出現過電壓情況下，就會造成絕緣子內部擊穿，從而產生低值或者是零值絕緣子，雷擊產生的瞬時短路電流嚴重時可能會引起低值或零值絕緣子的過熱爆炸。

1.3不夠完善的防雷措施

該線路的防雷措施只有一條進線段防雷保護，并無其他線路防雷的保護措施。使得發生雷擊時，造成絕緣子大部分閃絡，甚至出現打炸絕緣子事故。鑒于出現上述原因，針對此線路進行綜合防雷措施的整改，提出實用的工程防雷整改方案，通過防雷整改措施的研究，降低電網配電線路雷擊跳閘率，保證輸電線路的安全、穩定運行，確保供電的可靠性。

二、提升35kV線路防雷水平的措施

2.1降低線路接地電阻

為降低35kV線路接地電阻，對英德市東部地區部分線路接地網進行改造。除采取減小接地線過渡電阻、接地網除銹補焊、使用降阻劑等常用方法外，還采取以下綜合措施降低接地電阻。35kV線路橫擔接地點通常在橫擔抱箍處，通過穿心螺栓與接地引下線連接后與地網相連。實際因施工過程中施工質量和長期銹蝕，穿心螺栓與接地引下線接觸面脫開或接觸面積小，造成未接地的情況，這在運行中發現多次。整改措施是改變原點對面接地措施，在上下層導線橫擔面上與接地引下線聯接（面對面接地），通過接地引下線與地網相連。

2.2提升線路絕緣水平

35kV線路雷擊跳閘率高的一個原因是其絕緣水平較低。早期采用瓷橫擔絕緣子S-280，雷擊沖擊閃絡電壓為280kV；后建設新線路均采用瓷瓶串，一般為3片XP-7絕緣子，臨界雷閃電壓為353kV。如前述，雷擊線路附近大地時，感應過電壓可達374.5kV，極可能引起三相絕緣閃絡跳閘，同時反擊耐雷水平也極低，接地電阻為10Ω，桿型大致不變時，耐雷水平僅為11kA。絕緣水平提高減少了感應雷的危害，同樣10Ω的接地電阻，反擊耐雷水平增至29.4kA。提高線路絕緣水平，在運行中要做好低值或零值絕緣子的檢測，防止雷擊時因串中零值絕緣子存在而使其絕緣下降，甚至發生絕緣子炸裂掉串事故。

2.3安裝線路型避雷器

金屬氧化物避雷器MOA保護特性好、通流容量大，動作反應快，用于無架空避雷線的35kV線路，效果良好。避雷器要安裝在線路雷電易擊（雷擊次數多、土壤電阻率較大、山頂大跨越等）桿段。桿型結構決定避雷器安裝數量，上相導線對下兩相有架空避雷線的屏蔽作用，其保護角分別為46.3°、3.8°，故只需在上導線和保護角大的1相導線各安裝1只避雷器。導線等邊三角形排列時，上相導線對下兩相的保護角為21.6°，則只上相需安裝避雷器。避雷器的防雷保護范圍較小。35kV橋青線運行中發生1次斷線，斷線點離避雷器約300m，經試驗避雷器正常。計算表明，檔距對線路型避雷器提高線路耐雷水平有影響，保護范圍約200m，在雷電易擊桿塔離避雷器距離>200m處，需增設1組。

2.4架空避雷線要增設

沒有架空地線的35kV線路，其雷害最嚴重的后果是導線斷落和瓷瓶串掉串，危及設備和人身安全。故在雷電活動集中的易擊區域、重要跨越、人口稠密區等增設架空避雷線，防止雷電直線于導線或絕緣子串。圖1桿型中，加裝一付抱箍，在其上裝設1或2根角鋼，然后地線裝設掛線金具。避雷線的線路應防止雷擊檔距中央反擊導線。15℃無風時，檔距中央導線與避雷線間距離應為：s1=0.012l+1，式中：s1為導線與避雷線間的距離，l為檔距長度，避雷線的弛度小于導線弛度，故L1+1.6+Δf=s1即滿足要求。

三、總結

在本篇文章中我首先研究了雷擊配電網事故原因，即線路耐雷水平不高、運行維護方面出現問題以及不夠完善的防雷措施，其次我研究了提升35kV線路防雷水平的措施，即降低線路接地電阻、提升線路絕緣水平、安裝線路型避雷器以及架空避雷線要增設，我相信通過我們的不斷努力一定能提升35kV線路防雷水平，為我國的電力線路做出貢獻。

參考文獻：

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