针对山区35kV输电线路防雷措施的思考

发表时间:2020/12/29   来源:《中国电业》2020年第·21期   作者:刘礼冰 胡金殿
[导读] 本文通过对山区投运后的35kV线路雷击跳闸总结分析,提出了做好塔部防雷、降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘三种防雷措施。
        刘礼冰 胡金殿
        云南电网有限责任公司丽江供电局 云南丽江 674100

        摘要:本文通过对山区投运后的35kV线路雷击跳闸总结分析,提出了做好塔部防雷、降低杆塔接地电阻、提高线路绝缘三种防雷措施。       
        关键词:35kV;线路;反击;绕击;雷击跳闸;防雷;山区
        引言:供电线路在其运行过程中遭受雷击,不仅会对线路本体的绝缘子、导线等造成损伤,影响线路运行,还可能对整个电网运行带来较大破坏,进而对用户的生产生活带来诸多不便。35kV线路虽然在建设过程中也进行了相关防雷设计,但由于设计质量不高、建设标准低等原因,在实际运行过程中,建设过程中采取的防雷措施效果并不理想。35kV输电线路一般都是直接承担对用户供电的线路,也是最容易遭受雷击破坏的输电线路,因此,持续做好运行过程中的35kV线路防雷工作就显得极为重要。
        一、35kV线路容易雷击跳闸进行总结和分析
        我国采用35kV电压等级线路供电较为普遍。选择该电压等级线路供电,是因为35kV线路配置要求较低,经济性好。因其配置较低,加之山区雷电活动较强,造成了山区35kV线路雷击极容易跳闸。山区35kV线路容易雷击跳闸主要有以下三个方面的因素:(一)自然因素及线路走向影响。山区由于下垫面较为复杂,之间的热力状况差异较大,容易产生空气对流,而起伏的山峦又使得空气运动呈现一种非常不规则的乱流状态,较容易生产雷电天气;山区35kV线路路径大都地处高山峻岭,雷电能量易于向线路附近积聚,高空高幅值的雷电也极易受线路杆塔招致向线路靠近,增加了雷击线路杆塔概率。(二)35kV线路结构特点影响。35kV线路绝大大多数仅在变电站附近1~2km段架设避雷线,线路绝缘水平低,感应雷、直击雷、反击雷均可能引起线路跳闸。35kV线路大多采用水泥电杆,水泥杆横担是通过横担抱箍、横担穿心螺杆、电杆内的导体进行接地的。随着运行年限增长,35kV水泥电杆横担穿心螺栓锈蚀,造成横担至接地引下线处的电阻较大,增加了雷电反击的概率。(三)接地装置施工质量影响。接地装置施工质量存在问题,主要为接地沟开挖深度、宽度不够,导致回填土就不容易夯实,难以做到好土质的泥土先覆盖在接地体上,形成接地体与回填土之间缝隙大,加之接地装置埋深不够,长期雨水冲刷造成接地体外露、腐蚀,影响雷电电流下泄效果。


        二、山区35kV输电线路的防雷具体措施
        (一)做好塔部防雷
        对于杆塔顶部的防雷工作,其主要是在输电线路杆塔顶部安装相应的避雷设备,比如架设避雷线、安装避雷器或者安装避雷针等。对于地处高处易遭雷击杆塔,接地电阻合格的杆塔,采用加装避雷器或与接闪器配合的方式降低雷击跳闸概率。对于地质不好,接地电阻降低困难且易遭雷击的杆塔,可在易雷击区域的杆段也架设避雷线,并以此来降低设备本身遭受雷击的概率,同时连接多基杆塔增加泄流通道。对易雷击区段相序三角形排列的杆塔,可利用差绝缘方式提升整体耐雷水平,具体做法为,通过验算后将两边相绝缘子各增加1片,当雷击杆塔时,中相绝缘先击穿,中相接地泄放雷电流的同时相当于架空地线对两边相起到保护作用。因为大部分35kV线路单相接地保护设置不会引起断路器跳闸,从而降低雷击跳闸率。
        (二)降低杆塔接地电阻
        降低杆塔接地电阻也是现阶段输电线路较为常用的一种防雷措施,在投运后的线路中,造成接地电阻不合格的原因主要有外力破坏造成接地体断裂、地质变化或雨水冲刷造成接地体外露等方面。针对以上情况可通过接地体修复和重新填埋的方式解决;对于土壤电阻率较大的杆塔,可增加、延长接地射线的方式解决,若增加、延长接地射线接地电阻下降效果仍不理想,可使用添加降阻剂、加装接地模块、使用石墨接地带等新型材料的方式来降低接地电阻。对于水泥电杆横担穿心螺栓接触不良造成横担与接地体间电阻大的电杆,可使用圆钢或扁铁从横担沿杆身外侧引至接地引下线处,避免横担穿心螺栓接触不良造成泄雷电流通道接地电阻大问题。降低杆塔接地电阻不仅可以有效将输电线路受雷电的影响降至最小,对于保证输电线路的安全运行、保障用户正常供电也有非常重要的意义。
        (三)提高线路绝缘水平
        对于易雷击区段的35kV线路尽量采用钢化玻璃绝缘子,避免因绝缘子零值或低值造成线路耐雷水平下降,同时避免了绝缘子测零工作。对于易雷击区段可通过验算后增加该区段杆塔绝缘子片数,提高该区段线路耐雷水平。
        三、结束语
        35kV输电线路作为主要承担对广大用户直接供电的输电线路,具有分布分散,覆盖面积广的特点,也是电网的重要组成部分。由于线路路径沿线地形及本身绝缘配置较低等多方面原因,易受雷电活动的影响。要根据具体线路特点和运行状况,采取相应的防雷措施,如做好杆塔顶部的防雷工作、提高线路的绝缘水平、降低电阻等,才能有效的降低雷电对35kV输电线路的影响和危害,进而保证对用户生产生活的正常和持续可靠供电。
        参考文献:
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[2] 宋凯,陈佳佳.鲁中山区220kV线路雷击过电压与防护研究.电气开关,2020,058(002):46-50,55.
[3] 李敏健,提高35kV线路防雷水平及综合治理的探讨.广东科技,2008.2
[4]周成龙,浅谈35kV线路防雷措施.科技经济导刊2019,27(09)
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