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摘要：本文主要是针对山区35kV架空电力线路雷击故障类型进行分析，根据故障类型提出了切实可行的防雷措施，提高山区35kV架空线路的防雷能力。
关键词：山区 架空线路 雷电 防雷措施
1. 概述：
目前在架空电力线路防雷方面，采用最普遍，防雷效果最好的方式是综合防雷技术的应用开发。即在线路上架设避雷线、杆塔旁（杆塔顶端）加装避雷针，安装避雷器、接闪器，降低杆塔接地电阻、装设自动重合闸装置等等。而35kV架空电力线路由于电压等级低，受杆塔形式、投资费用以及设计条件的限制，只在线路两端，进出变电所各1.0km的范围内加装了避雷线，其它线路均暴露在自然环境中，无法得到避雷线的保护，在雷雨季节，易发生线路雷击跳闸，尤其是一些重雷区块的线路，雷击线路跳闸频繁发生，严重的影响着线路的安全运行。因此，对山区35kV架空电力线路雷击故障进行分析，并采取有效的预防措施加以控制，对提高线路的防雷能力是非常必要的。
2. 线路雷击故障类型：
架空电力线路雷击跳闸类型主要有直击雷、反击雷、感应雷、绕击雷等形式。雷击造成电力线路跳闸一般有三种情况：接地电阻超标，雷击造成电力线路杆顶、塔顶电位升高引起线路跳闸；线路耐雷水平降低，雷击电流超过了线路的耐雷水平引起线路跳闸；雷绕击引起线路跳闸；而35kV架空电力线路由于电压等级低，没有全线架设避雷线，线路防雷能力较弱，直击雷是引起线路跳闸的主要原因。
3. 山区35kV架空电力线路防雷措施：
3.1 对山区35kV架空线路KL三联杆顶相瓷横担设计改造、加装避雷针。
目前，在35kV线路中，由于受档距、地形高差的限制，应用了很多KL三联杆，这种杆型跨越档距在500-1000米之间，三根电杆独立承受每相导线荷载，每相导线的引流线均采用顶相瓷横担固定，容易遭受雷电的袭击，引起线路跳闸。通过对KL三联杆更换下来的瓷横担进行观察，发现有60%的瓷横担遭受过雷击，瓷横担上有明显闪烙放电的痕迹。根据KL三联杆杆型特点，决定对顶相瓷横担安装抱箍进行了改造，将以前瓷横担垂直安装改造为水平安装，同时在抱箍的内侧加装一根Φ18*2000mm的避雷针，并通过接地引线引入地下与接地装置进行连接。如下图1、图2所示：
改造前：KL三联杆瓷横担垂直安装，容易遭受雷击；改造后，将瓷横担水平安装，并且在杆头安装一根长2000mm的避雷针，将雷电流及时通过接地装置引入地下，保护瓷横担免遭雷击。在KL三联杆上加装避雷针，一方面可以保护三联杆顶相瓷横担免遭雷电的袭击。另一方面，由于避雷针架设在电杆头上，作为一个引雷装置也可把周围的雷电引到三联杆处。因此，在三联杆上加装避雷针，最主要的是要做好接地部分这一块，要保证雷电流能够及时的释放入大地。
3.2 在35kV架空电力线路易遭受雷击的杆塔段加装线路型避雷器
线路避雷器一般有两种：一种是无间隙型；避雷器与导线直接连接，它是电站型避雷器的延续，具有吸收冲击能量可靠，无放电延时、串联间隙在正常运行电压和操作电压下不动作，避雷器本体完全处于不带电状态，排除电气老化问题；另一种是带串联间隙型，避雷器与导线通过空气间隙来连接，只有在雷电流作用时才承受工频电压的作用，具有可靠性高、运行寿命长等优点。一般常用的是带串联间隙型，由于其间隙的隔离作用，避雷器本体部分基本上不承担系统运行电压，不必考虑长期运行电压下的老化问题，且本体部分的故障不会对线路的正常运行造成隐患。
加装线路避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，因为避雷器的分流远远大于从导线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。
另外，在线路上加装避雷器，还要考虑安装地点的选择，避雷器安装地点的选择应从以下几个方面考虑：①根据以往线路运行状况，尤其是夏季雷击跳闸情况进行统计分析，确定易遭受雷擊的杆塔；②根据线路的地形、地貌及沿途环境，特别是线路经过鱼塘、河流、森林、高山等区段的线路杆塔应优先考虑加装避雷器；③根据线路投产时设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值进行对比分析，对于因地质条件限制而接地电阻无法达到要求的杆塔优先考虑加装避雷器；④综合以上因素，结合以后的运行维护，确定线路避雷器安装的最佳地点。
架空电力线路防雷水平与杆塔接地装置、接地电阻的大小有着直接的影响。接地装置的接地电阻大小是防止雷击闪烙的关键。据统计资料表明，不同的接地电阻值发生的雷击闪烙次数相差很大，接地电阻大于20Ω时的杆塔雷击闪烙率，为接地电阻在10Ω以下的杆塔雷击闪烙率的几十倍。这说明接地电阻大于20Ω时，线路运行情况显著恶化。因此，在线路易击段加装避雷器，一定要做好两方面的工作：一是选择合适的避雷器安装地点；二是完善杆塔接地系统，将杆塔接地电阻控制在10Ω以下。
3.3 在雷电多发区新建35kV架空电力线路考虑架设避雷线
避雷线是架空电力线路防雷保护的最基本最有效的措施之一。架空避雷线主要作用有以下几点：1）、防止雷电直击导线，对导线起保护作用；2）具有分流作用，以减少流经杆塔的雷电流，降低杆塔顶电位；3）通过对导线的耦合作用减少线路绝缘子的电压，避免绝缘子闪络、绝缘降低；4）对导线起到屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。
35kV架空电力线路由于电压等级低，受投资费用的限制没有全线架设避雷线，只是在进出变电所两端各1km范围内敷设避雷线，其它线路部分很容易受到直击雷的侵袭，引起线路跳闸。因此，在山区重雷区块架设的35kV电力线路应全线敷设避雷线，全线架设避雷线能够降低线路绝缘子所承受的过电压幅值，当雷电直击线路时，避雷线将雷电流通过接地引入大地，减少线路雷击跳闸率。
4.结束语
多年来，山区35kV架空电力线路防雷一直是困饶线路运行和维护中最棘手的问题，雷害事故也是历年来影响线路安全运行最主要的因素。雷害是一种自然现象，我们不可能完全防止雷害事故的发生，但可以从实际出发，因地制宜，综合治理，减少事故，降低危害。只要防雷措施得当，就能够有效的遏止雷害事故的发生，线路的防雷水平就会有进一步的提高。
参考文献
【1】 GB/T311.2-2002. 《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》 。
【2】 DL/T613-1997.《交流无间隙金属氧化物避雷器技术规范》。
【3】 GB50061-2010. 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。
作者简介：
宋玉才（1969.12）男，本科，电气工程师，从事输配电线路施工、运行维护工作。
冯智慧 （1967.9）女，本科，电气工程师，从事电力调度，输配电线路运行工作。
关键词：山区 架空线路 雷电 防雷措施
1. 概述：
目前在架空电力线路防雷方面，采用最普遍，防雷效果最好的方式是综合防雷技术的应用开发。即在线路上架设避雷线、杆塔旁（杆塔顶端）加装避雷针，安装避雷器、接闪器，降低杆塔接地电阻、装设自动重合闸装置等等。而35kV架空电力线路由于电压等级低，受杆塔形式、投资费用以及设计条件的限制，只在线路两端，进出变电所各1.0km的范围内加装了避雷线，其它线路均暴露在自然环境中，无法得到避雷线的保护，在雷雨季节，易发生线路雷击跳闸，尤其是一些重雷区块的线路，雷击线路跳闸频繁发生，严重的影响着线路的安全运行。因此，对山区35kV架空电力线路雷击故障进行分析，并采取有效的预防措施加以控制，对提高线路的防雷能力是非常必要的。
2. 线路雷击故障类型：
架空电力线路雷击跳闸类型主要有直击雷、反击雷、感应雷、绕击雷等形式。雷击造成电力线路跳闸一般有三种情况：接地电阻超标，雷击造成电力线路杆顶、塔顶电位升高引起线路跳闸；线路耐雷水平降低，雷击电流超过了线路的耐雷水平引起线路跳闸；雷绕击引起线路跳闸；而35kV架空电力线路由于电压等级低，没有全线架设避雷线，线路防雷能力较弱，直击雷是引起线路跳闸的主要原因。
3. 山区35kV架空电力线路防雷措施：
3.1 对山区35kV架空线路KL三联杆顶相瓷横担设计改造、加装避雷针。
目前，在35kV线路中，由于受档距、地形高差的限制，应用了很多KL三联杆，这种杆型跨越档距在500-1000米之间，三根电杆独立承受每相导线荷载，每相导线的引流线均采用顶相瓷横担固定，容易遭受雷电的袭击，引起线路跳闸。通过对KL三联杆更换下来的瓷横担进行观察，发现有60%的瓷横担遭受过雷击，瓷横担上有明显闪烙放电的痕迹。根据KL三联杆杆型特点，决定对顶相瓷横担安装抱箍进行了改造，将以前瓷横担垂直安装改造为水平安装，同时在抱箍的内侧加装一根Φ18*2000mm的避雷针，并通过接地引线引入地下与接地装置进行连接。如下图1、图2所示：
改造前：KL三联杆瓷横担垂直安装，容易遭受雷击；改造后，将瓷横担水平安装，并且在杆头安装一根长2000mm的避雷针，将雷电流及时通过接地装置引入地下，保护瓷横担免遭雷击。在KL三联杆上加装避雷针，一方面可以保护三联杆顶相瓷横担免遭雷电的袭击。另一方面，由于避雷针架设在电杆头上，作为一个引雷装置也可把周围的雷电引到三联杆处。因此，在三联杆上加装避雷针，最主要的是要做好接地部分这一块，要保证雷电流能够及时的释放入大地。
3.2 在35kV架空电力线路易遭受雷击的杆塔段加装线路型避雷器
线路避雷器一般有两种：一种是无间隙型；避雷器与导线直接连接，它是电站型避雷器的延续，具有吸收冲击能量可靠，无放电延时、串联间隙在正常运行电压和操作电压下不动作，避雷器本体完全处于不带电状态，排除电气老化问题；另一种是带串联间隙型，避雷器与导线通过空气间隙来连接，只有在雷电流作用时才承受工频电压的作用，具有可靠性高、运行寿命长等优点。一般常用的是带串联间隙型，由于其间隙的隔离作用，避雷器本体部分基本上不承担系统运行电压，不必考虑长期运行电压下的老化问题，且本体部分的故障不会对线路的正常运行造成隐患。
加装线路避雷器以后，当输电线路遭受雷击时，因为避雷器的分流远远大于从导线中分流的雷电流，这种分流的耦合作用将使导线电位提高，使导线和塔顶之间的电位差小于绝缘子串的闪络电压，绝缘子不会发生闪络，因此，线路避雷器具有很好的钳电位作用，这也是线路避雷器进行防雷的明显特点。
另外，在线路上加装避雷器，还要考虑安装地点的选择，避雷器安装地点的选择应从以下几个方面考虑：①根据以往线路运行状况，尤其是夏季雷击跳闸情况进行统计分析，确定易遭受雷擊的杆塔；②根据线路的地形、地貌及沿途环境，特别是线路经过鱼塘、河流、森林、高山等区段的线路杆塔应优先考虑加装避雷器；③根据线路投产时设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值进行对比分析，对于因地质条件限制而接地电阻无法达到要求的杆塔优先考虑加装避雷器；④综合以上因素，结合以后的运行维护，确定线路避雷器安装的最佳地点。
架空电力线路防雷水平与杆塔接地装置、接地电阻的大小有着直接的影响。接地装置的接地电阻大小是防止雷击闪烙的关键。据统计资料表明，不同的接地电阻值发生的雷击闪烙次数相差很大，接地电阻大于20Ω时的杆塔雷击闪烙率，为接地电阻在10Ω以下的杆塔雷击闪烙率的几十倍。这说明接地电阻大于20Ω时，线路运行情况显著恶化。因此，在线路易击段加装避雷器，一定要做好两方面的工作：一是选择合适的避雷器安装地点；二是完善杆塔接地系统，将杆塔接地电阻控制在10Ω以下。
3.3 在雷电多发区新建35kV架空电力线路考虑架设避雷线
避雷线是架空电力线路防雷保护的最基本最有效的措施之一。架空避雷线主要作用有以下几点：1）、防止雷电直击导线，对导线起保护作用；2）具有分流作用，以减少流经杆塔的雷电流，降低杆塔顶电位；3）通过对导线的耦合作用减少线路绝缘子的电压，避免绝缘子闪络、绝缘降低；4）对导线起到屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。
35kV架空电力线路由于电压等级低，受投资费用的限制没有全线架设避雷线，只是在进出变电所两端各1km范围内敷设避雷线，其它线路部分很容易受到直击雷的侵袭，引起线路跳闸。因此，在山区重雷区块架设的35kV电力线路应全线敷设避雷线，全线架设避雷线能够降低线路绝缘子所承受的过电压幅值，当雷电直击线路时，避雷线将雷电流通过接地引入大地，减少线路雷击跳闸率。
4.结束语
多年来，山区35kV架空电力线路防雷一直是困饶线路运行和维护中最棘手的问题，雷害事故也是历年来影响线路安全运行最主要的因素。雷害是一种自然现象，我们不可能完全防止雷害事故的发生，但可以从实际出发，因地制宜，综合治理，减少事故，降低危害。只要防雷措施得当，就能够有效的遏止雷害事故的发生，线路的防雷水平就会有进一步的提高。
参考文献
【1】 GB/T311.2-2002. 《高压输变电设备的绝缘配合使用导则》 。
【2】 DL/T613-1997.《交流无间隙金属氧化物避雷器技术规范》。
【3】 GB50061-2010. 《66kV及以下架空电力线路设计规范》。
作者简介：
宋玉才（1969.12）男，本科，电气工程师，从事输配电线路施工、运行维护工作。
冯智慧 （1967.9）女，本科，电气工程师，从事电力调度，输配电线路运行工作。