35kV架空輸電線路雷擊模型及防雷應用

丁震　謝娜

摘要：在我國的電力系統運行過程中，35kV作為重要的輸電線路，對于電力資源的傳運輸送具有重要的作用。35kV架空輸電線的等級為中壓級別，在我國電力系統中，中壓級別的輸電線路數量種類龐大，所以一般來說不會在全線架安裝避雷設施。因此，35kV架空輸電線路所的絕緣水平也相對較差，在實際輸電的過程中，35kV架空輸電線路所遭受雷擊的概率較高，特別是在地形較為崎嶇的地點，或是雷雨天氣較多的山區地帶。基于此，本文將在輸電線路被雷擊放電、雷擊導致雷電電壓和雷擊電流事故發生的基礎之上，對35kV架空輸電線路的防雷策略進行闡述，同時，通過創造35kV架空輸電線路的雷擊模型進行實驗證明。

關鍵詞：35kV架空輸電線路;雷擊模型;防雷應用

引言

社會的不斷發展，使得人們群眾對各種資源能源的需求也不斷增多，在電力系統方面，中壓級別的輸電線路配置已經成為了電力系統中重要的組成部分。通過電廠所傳送出的電力能源，經過各種級別的輸電線路實現對居民的用電供應。作為電力資源與居民之間的傳送紐帶，輸電線路的安全尤其重要。近幾年，35kV架空輸電線路所占用的比例和分量越來越重大，縱觀對輸電線路的安全問題，對其影響最大的依然是累計問題。雷電作為一種不確定又無法預知的自然因素，對我國的輸電線路故障維修及排查造成了一定的影響。因此，下文將會對35kV架空輸電線路的防雷應用分析。

1、35kV架空輸電線路雷擊情況

1.1雷擊放電原理

在雷雨天氣中，云彩中的雷元素電荷在受到發熱氣流的影響之后，如若再遇到稀薄的冷空氣，就會產生冷卻凝固變化，也就是放電的產生。雷元素云彩與地面可以相互作用，進行放電，同樣，雷元素云彩與云彩之間，也可以相互作用，形成電擊，本文所討論的35kV架空輸電線路電擊就是雷云與雷云之間的作用力。

1.2雷電的參數

在進行輸電線路的雷擊預防工作過程中，必須先對雷電的參數進行相應的了解，這是工作開展的首要條件。在雷電參數中，有三種分類：一是雷電流的特征;二是雷暴日;三是地面落雷度。

雷暴日參數通俗來講，就是根據雷暴日出現的過程中，其雷暴持續的時間和天數進行定義的參數。雷暴日在一般情況下可以對地區的雷電出現概率和雷擊次數進行判斷。雷暴日的出現和分布狀況，與地區的位置、地區的地形狀態有一定關系。通常來說，在氣候炎熱、溫度高且濕度大的地區容易出現，而在較為平坦的地區，如海洋等地發生的概率就比較小。雷暴日被定義為在一段時間內，可以是一個小時，也可以是二十四個小時，在這段時間內，只要出現雷電的聲音，就可以將其歸納統計到雷暴日或者雷暴小時之間。縱觀全球雷電的出現頻率，在赤道地區雷電最為活躍，最長的雷電活動可以超過三百天。

雷電流的特征特點，又分為三個參數，分別是：雷電流上升到幅值的時間，也叫波頭;脈沖電流的持續時長，也叫波長;以及幅值參數。在這三個參數之中，幅值參數和波頭參數決定了雷電流隨著時間上升的變化概率，這個概率對電壓具有直接的影響。

地面落雷度參數與落雷的密度高低，以及雷暴日的年平均數量有直接關系。通過實際實踐得出，三者關系為正向作用關系。

2、35kV架空輸電線路的防雷擊應用

2.1合理選擇輸電線路

經過大量的實際實踐，可以得出結論，輸電線路容易遭受雷擊的范圍大多集中在某些區域，因為地形的原因雷電事故也容易在某一地區頻發。因此，加強對這些地區的輸電線路保護，或者在建設輸電線路時繞開相應的事故易發地區，也可以有效減少雷擊的概率。通常來說，雷電易發生的區域主要集中在以下地區：一是地下水位較高的地區;二是巖石區域;三是被陽光照射的突出地區。

2.2建設避雷線路

保護輸電線路的有效措施中，架設避雷的線路是最基本也是最快捷的方式。避雷線路的主要作用，就是降低減少雷電直接擊打輸電線路的概率，并且，架設避雷線路還能對雷電進行分流、耦合的作用。分流就是在降低桿塔雷電流的基礎之上，降低相應桿塔塔頂的位置;耦合就是將輸電線路的絕緣分子電壓降到最低。

2.3安裝避雷設備

雷擊是無法預測的事故，在35kV架空輸電線路的防雷擊應用中，即使在整條線路上都建設避雷線路，也不能完全保證不受到雷擊的威脅。因此，相關技術人員可以在35kV架空輸電線路上安裝避雷的設備，通過避雷設備來降低雷擊造成的損害，同時，對雷電電流進行有效的阻隔，使電流流傳到大地之中，提升35kV架空輸電線路的安全性。

3、雷擊模型的研究

為了減少35kV架空輸電線路雷擊事故出現的概率，將會建立雷擊線路模型并進行仿真分析。在當前，我國對35kV架空輸電線路的防雷擊已經有了相應的預防措施，但是其預防改善的效果還是不太理想，在遭受雷擊之后，其跳閘與短路的現象依舊存在，因此，本文將會在仿真雷擊模型的建立基礎上，進行對問題的分析，找出雷擊的原因與防治措施。根據交流電電氣裝置的構造為基礎，配合絕緣電壓保護要求，可以得出35kV的架空輸電線路必須擁有20～30kA的耐雷水平。根據實際試驗結果顯示，當35kV架空輸電線路不進行防雷措施的實行時，其輸電線路的抗雷擊水平就會相對降低，當雷擊的電壓達到一定程度的時候，就會產生絕緣子串閃絡的問題。同時，當接地電阻的數據數值不同的時候，其抗雷擊的能力也會有所不同。換句話說，就是接地電阻對35kV架空輸電線路的影響是對架空輸電線路抗雷擊水平高低的重要影響因素。尤其是在桿塔的塔頂，其抗雷擊程度的影響效果更加明顯，可以說，其二者之間的關系為反比。

4、結束語

綜上所述，35kV架空輸電線路在電力系統運行中具有十分重要的作用，對人們的日常生活也有著重要的影響，因此，相關部門應該加強對35kV架空輸電線路的防雷應用，提升輸電線路的抗雷擊水平，降低故障發生的概率。

參考文獻

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