35kV架空线路的防雷保护措施

安北辰

摘要：本文介绍了35kV线路遭受雷击后的危害。采用典型的防雷保护接线；在35kV线路变电所进出线段架设避雷线；降低杆塔接地电阻；在无避雷线杆塔上装设金属性消雷器，这些防雷技术措施，可以使35kV线路免受雷击的危害。

关键词：大气过电压；避雷线；不平衡绝缘；金属性消雷器；避雷器；自动重合闸

一、前 言

35kV线路一般分布很广，雷雨季节遭受雷击机会很多。线路遭受雷击有三种情况：一是雷击于线路导线上，产生直击雷过电压；二是雷击避雷线后，反击到输电线上；三是雷击于线路附近或杆塔上，在输电线上产生感应过电压。

雷电进行波顺线路侵入到变电站，威胁电气设备的绝缘，造成避雷器爆炸、主变压器绝缘损坏等事故，直接影响了变电站的安全运行。为了提高供电的可靠性，减少因大气过电压造成的危害，对35kV架空线路应采取必要的防雷保护措施。

二、35kV架空线路应采取的的防雷保护措施

1、选择典型的防雷保护接线

防止35kV线路直击雷和进行波最有效的方法是架设避雷线。但因雷击避雷线时，避雷线上产生的电位相当高，35kV线路的绝缘水平承受不了这个高电压，容易造成反击，同样会引起线路跳闸，同时避雷线线路造价又高，因此，35kV线路只在变电所進出线段，根据变压器容量，架设1～2公里避雷线，以限制流进避雷器的雷电流和限制入侵波的陡度。为了降低侵入波的峰值和陡度，35kV线路除架设避雷线外，限制侵入波峰值的办法是在避雷线两端杆塔上还加装管型避雷器或保护间隙。为此，35kV线路和变电所要选择典型防雷保护接线，如图1所示：

图中：HY5W2-52.7/134型氧化锌避雷器；

GB1-2-GXS（35/2-10）型管型避雷器。

2、35kV线路防雷保护的设计要求

2.1避雷线的选择

2.1.1带避雷线杆塔的选择

带地线的35kV线路，要选用定型的杆塔，以确定避雷线悬点高度和与导线间垂直距离h和避雷线的保护角α=tg-1S/h（度）。一般水泥双杆h为3.25m-4m为双根避雷线，铁塔h为5.7m为单根避雷线，以满足角α为20°～30°的要求。

2.1.2 避雷线截面S的选择

避雷线截面和导线截面要适当配合：LGJ-35-70平方钢芯铝导线，选用GJ-25平方镀锌的钢绞线为避雷线，LGJ-95-185平方的导线，选用GJ-35平方的避雷线。

2.1.4降低避雷线杆塔的接地电阻

带架空地线的杆塔，避雷线要可靠接地。降低避雷线杆接地电阻R是提高线路耐雷水平反击的有效措施。

雷雨季节前，每基杆塔接地装置的工频接地电阻值，应使用ZC—8型接地测量仪测试杆塔基础土壤电阻率ρ后再决定R值：

ρ=2πσR（Ω·m） （3）

式中：R——测试仪读数，Ω；

σ——四根金属探测棒等距离，m；

杆塔工频接地电阻值不超过表值：

2.2提高线路绝缘水平采用不平衡绝缘方式

35kV系统属于中性点不接地系统，线路受雷击引起大气过电压，多数引起单相闪烙接地，而不会引起开关跳闸，只有引起两相绝缘子闪烙后，形成弧光接地短路，才能引起线路开关跳闸。因此只要加强线路绝缘水平，就不会引起开关跳闸，因此最好选用免维护的35kV硅胶绝缘子串。

在无避雷线地段，其杆型为上字型三角排列的直线杆塔，中相安装三片XP-7型悬式绝缘子，而两边相安装4片XP-7型绝缘子，造成绝缘差异。当线路受雷击过电压时，中相绝缘较低，先闪烙放电接地，闪烙后的中相导线相当于一条接地线，增加另外两边线的耦合作用，使之边相不再发生绝缘闪烙，就不会引起弧光短路使线路开关跳闸。

2.3 杆塔上安装长针金属消雷器或避雷器

在山脚下，河边无避雷线的杆塔，因土壤电阻率较高，最容易受直击雷。在杆塔顶部安装长针金属消雷器可以使杆塔免受直击雷的危害。对直线单杆安装一付，双杆安装两付，并用GJ-35钢绞线可靠接地，接地电阻值不超过表1值。长针消雷器：长针用φ14×2000（mm）圆钢五根，针尖锥度越尖越好，均匀水平排列焊接在250×5×3000（mm）角钢上，用Φ18U型抱箍固定在杆顶上。

近几年，在易受雷击的杆塔上，中相安装35kV氧化锌避雷器，也能起到防雷作用。

2.4 采用自动重合闸装置

前几种防雷保护，只对较小雷电流有效，对特大雷电流还是无能为力的，为此35kV线路采用自动重合闸作为补救措施。当线路受到雷击引起相间短路，保护动作使开关跳闸，经一段时限，自动重合闸使开关重新合闸。如果故障消除，线路可恢复供电，否则由保护再次使开关跳闸。运行经验表明，线路受雷击在电弧熄灭后，其电气强度一般都能很快恢复，因此采用自动重合闸时，有60～75%的雷击跳闸事故都能重合成功恢复供电，这对保证安全供电起很大作用。

3、搞好线路的施工及维护工作

搞好新建线路的紧放线工作，是保证导、地线弧垂相配合的关键。在连续档距架设导、地线工作，其弧垂大小要根据现场气温t，查看本工程设计的导、地线弧垂安装曲线，不能采用气象区不同、安全系数不同的其它工程的导、地线弧垂安装曲线。要选择适当弧垂测档距LC。若观测档距LC与本耐张段的代表档距LD不等时，则应根据代表档距查出安装曲线的弧垂值，然后折算到观测档距，折算公式为：

fC =fD（LC/LD）2（m） （4）

式中：fC——观测档距实际应取的弧垂，（m）；

fD——用耐张段的代表档距LD从弧垂曲线查得弧垂，（m）；

Lc——观测档档距，（m）；

LD——观测档在耐张段的代表档距，（m）

连续档紧线，导、地线的弧垂还要考虑初伸长的的影响，可用降温补偿法，对钢芯铝导线降温△t-15℃；对钢绞线降温△t=10℃。

新线路完工后，要对每个耐张段的导、地线弧垂值进行验收，按弧垂曲线标准，其误差值不允许超过规定值，否则垂新调整弧垂。

新线路投入运行后，应定期进行巡视检查，每年应进行一次停电登杆检查，清扫绝缘子片，发现有放电、击穿的绝缘子应进行更换

三、结束语

我单位现有35kV线路59条791.01公里，在每年的线路改造期间，我们按上述防雷保护措施对35kV线路进行技术改造，提高了线路质量。线路改造后，加强了对35kV线路的运行管理工作，经几年雷雨季节，因大气过电压发生过跳闸事故率已大大降低，供电的可靠性明显提高。