２０１４年１月第１７卷第１期 ２０１４，Ｖｏｌ，１７，Ｎｏ．１ 贵州电力技术 ＧＵＩＺＨＯＵ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 专题研讨 ＳｐｅｃｉＭ Ｒｅｐｏｒｔｓ ３５ ｋＶ架空线路的防雷技术措施研究 罗正刚 （六盘水供电局，贵州六盘水５５３０００） 摘要：本文说明了如何选择合理的线路路径，合理设计杆塔与避雷线截面。主要介绍３５ ｋＶ线路采用自动重合 闸装置及不平衡方式加装绝缘子来提高线路的耐雷水平。 关键词：３５ ｋＶ架空线路；防雷保护；措施研究 文章编号：１００８—０８３Ｘ（２０１４）Ｏ１—００６４—０３ 中图分类号：ＴＭ７０７文献标志码：Ｂ １ ３５ ｋＶ线路区位雷电分析 根据１９６０至２００４年六盘水市３个测站的逐日 暴观测资料，采用线性倾向估计、滑动ｔ检验法等统 计方法，对六盘水地区雷暴天气的分布情况、年际变 化及雷暴发生日数的气候变化特征等进行了分析． 具体情况见下图： １４ ０ ｌ２・Ｏ 的地面和地下水位较高处；（５）当土壤电阻率差别 不大时，雷易击于突出的山顶及山的向阳处。在线 路设计施工时要合理选择路径。 ２．２架设的避雷线进行防雷保护 ３５ ｋＶ及以下线路一般不沿线架设避雷线，主 要对变电站进线侧架设１—２公里避雷线进行进线 保护。山区单避雷线的保护角一般采用２５。左右， 山区宜采用较小的保护角，重冰区的线路，不宜采用 过小的保护角，杆塔上的两根避雷线的距离，不应超 过导线与避雷线兼垂直距离的５倍。 ｛１０，０ 暴８－０ 躯６ ０ ４・０ ２Ｏ 装有避雷线的线路，在一般土壤电阻率地区，其 月份 耐雷水平应满足表１。 表ｌ 避雷线的线路耐雷水平额定电压 图１贵州西部雷暴日数逐月变化曲线 ２雷击３５ ｋＶ架空电力线路的分析 ３５ ｋＶ架空输电线路遭受雷击主要有三种：一 是雷电直接击于线路导线上，称为直击雷，直击雷产 生直击雷过电压；二是雷电绕过避雷线后，直击到输 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。 ２．３ 降低避雷线杆塔的接地电阻 送电线路的杆塔接地电阻需满足以下要求： （１）有避雷线的送电线路每基杆塔的接地装置 不宜超过表２。 表２避雷线的送电线路接地装置土壤电阻率 土壤电阻率 １００及１００以上５００以上１０００以上２０００ Ｐ（Ｑ．ｍ） 以下 至５００ 至１０００至２０００以上 工频接地电阻（） １０ １５ ２０ ２５ ３０ ２ ３５ ｋＶ架空线路防雷保护措施 ２．１ 选择合理的线路路径 易击区主要为：（１）雷暴走廊，如山区风口及顺 风的河谷和峡谷等处；（２）四周是山丘的潮湿盆地、 如杆塔四周有鱼塘、水库、湖泊、沼泽地、森林或灌 木，附近又有蜿蜒起伏的山丘等处；（３）土壤电阻率 （ｐ）有突变的地带，如地质断层地带，岩石与土壤、 山坡与稻田的交界处，岩石山脚下有小河的山谷等 地，雷易击于低土壤电阻率处；（４）地下有导电性矿 ・在六盘水运行的输电线路，要求实际电阻值达 到１００ Ｑ及以下方位合格。 （２）杆塔的接地装置，对于非腐蚀地区，用＠１０ 圆钢采用方环型另加幅射方式布置，根据土壤电阻 率的不同选择接地埋设深度，一般埋深于０．６ ｍ一 ６４． 第１期 罗正刚：３５ ｋＶ架空线路的防雷技术措施研究 ０．８ ｍ。利用钢筋兼作接地引下线的水泥杆，其钢筋 与接地螺母、铁横担或瓷横担的固定部分应有可靠 的电气连接。外敷接地引下线，一般用ＧＪ一２５ ｍｍ 水城县电网３５ ｋＶ输电线路，尤其是保华、杨 梅、野钟、龙场等片区的历年来雷害最严重的线路， 从中各选出２００基易击杆塔（１０、３５ ｋＶ线路杆塔各 ２００基，共计４００基），安装线路型头部分裂均压式 钢绞线与接地装置相连。雷雨季节前，应使用ＺＣ一 ８型接地测量仪测试杆塔基础土壤电阻率Ｐ，再确定 避雷针综合防雷装置专利产品，屏蔽杆塔，并配合在 每基杆塔接地装置的工频接地电阻值。 ２．４合理设计杆塔与避雷线截面 ２．４．１杆塔的选择 带地线的３５ ｋＶ线路，要根据设计选用定型的 杆塔，可选择单杆或门型杆，经过计算确定避雷线悬 点高度和与导线间垂直距离ｈ，同时根据防雷的设 计确定避雷线的保护角。一般水泥双杆采用双根避 雷线，铁塔采用单根避雷线，以满足避雷线保护角仅 为２０。～３０。的要求。 ２．４．２避雷线截面Ｓ的选择 按照线路设计技术规程规定，避雷线截面和导 线截面配合要满足表３要求。 表３２避雷线型号表 ２．４．３避雷线使用应力的选定 根据防雷要求，在大气过电压气象条件使（＋ １５％、无风、无冰），导线与避雷线在档距中央应保持 （０．１２１＋１）ｍ的间接，此处ｌ为档距。即满足在大气过 电压条件下，无风，气温为１５℃时，在档距中央，导、地 线间最小距离ＳＩ＞０．０１２ ｌ＋１（ｍ）的要求，以防止避雷 线受直击雷时发生闪烙，造成事故。设计时必须按此 要求选定避雷线在ｌ５ｃ【＝时各代表档距下，并以此做为 已知条件，再用状态方程式求出最大使用应力。 适当选择导、地线的安全系数Ｋ：计算拉断力 （Ｎ）／最大允许应力（Ｎ）。导线安全系数Ｋ为２．５ Ｎ ～３ Ｎ；避雷线安全系数Ｋ为３．８ Ｎ～４ Ｎ，这样选择 的目的是：避雷线的应力和弧垂与导线的应力和弧 垂相配合。在各代表档距下，电力线路均不应超出 各控制条件，超过此档距控制条件为一个控制，而小 于此档距为另一个控制条件，这样的档距为该两个 控制条件的临界档距。根据临界档距计算出最大使 用应力或平均运行应力，才能满足要求。 ２．５ 杆塔上安装避雷器或综合防雷装置 近年，在易受雷击的杆塔上，中相安装３５ ｋＶ氧 化锌避雷器，也能起到防雷作用。 每基易击杆塔附近埋设三层短针散流式集中接地装 置专利产品一套，共计４００套，经过近１年的运行考 验，３５ ｋＶ比德线、３５ ｋＶ野钟线的雷击跳闸率分别 大幅度地降低为４次和１次，平均大幅度地降低了 约７６％，其中８８基安装杆塔无一发生雷击故障，取 得了较好的防雷效果。比德线、野钟线未采用线路 型头部分裂均压式避雷针综合防雷装置专利产品前 该两条线路的年平均雷击跳闸次数分别高达１７次 和１６．８次，严重偏高。 ２．６架设耦合地线 在架空线路下面架设耦合地线的办法，虽然不 能减少绕击率，但能在雷击杆塔时起分流作用和耦 合作用，降低杆塔绝缘子上所承受的电压，提高线路 耐雷水平。 ２．７做好线路维护检修工作 应定期对导、地线的弧垂进行检查，发现超过误 差标准应进行调整。由于天气干旱，使杆塔基础土 壤电阻率增加，因此每年在春季干旱季节，应对每基 杆塔（不连避雷线）的工频接地电阻进行测试，其值 不超过规定值，超过时应延长接地装置的接地圆钢， 或打接地角钢，使接地电阻值达到标准要求。应定 期进行巡视检查及登杆检查，清扫绝缘子片，发现有 放电、击穿的绝缘子应进行更换。 ３ ３５ ｋＶ架空线路遭受雷击后快速恢复供 电的措施 ３．１ ３５ ｋＶ线路采用自动重合闸装置 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５０％～８０％的雷击跳闸事故都能重合成功恢复 供电，不能重合成功的是雷击使线路绝缘无法恢复 造成永久性故障。因此装设自动重合闸对保证输电 线路的安全供电起很大作用。 ３．２ 采用不平衡方式加装绝缘子提高线路耐雷水平 增加线路绝缘子片数（塔头间隙相应增大），可 提高一些耐雷水平，但是对杆塔尺寸要求增加，费用 也相应增加，因此一般此办法不常有，只是在高海拔 ．６５． 贵州电力技术 第１７卷 地区和雷电活动频繁的强烈地段，可考虑适当增加 边相不再发生绝缘闪烙，线路弧光短路就不会发生， 从而引起使线路发生跳闸事故。 参考文献： 绝缘。规程ＳＤＪ７—７９规定，全高超过４０ ｍ有避雷 线的杆塔，每增高１０ ｍ应增加一片绝缘子。 ３５ ｋＶ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。在无避雷线 ［１］ 张殿生，电力工程高压送电线路设计手册［ｓ］，水利电力出版 社，１９９２年． ［２］ 曾拥林，接地技术［Ｍ］，水利电力出版社，１９７９年． ［３］《电力设备过电压保护设计技术规程》［Ｓ］．ＳＤＪ７—７９，水利电 地段，其杆型为上字型三角排列的直线杆塔，在原来 力部． 规定的基础上，两边相各增加１片绝缘子，中相按照 设计常规绝缘子片数不变，使该杆塔有不同的绝缘 收稿日期：２０１３一ｌ１—２３ 差异。雷击线路产生过电压时，绝缘较低中相导线 作者简介： 罗正刚（１９６９），男，大专，工程师，主要从事农电管理、输配电管 先发生闪烙放电接地，中相导线发生放电闪烙后相 理工作。 （本文责任编辑：龙海丽） 当于一条接地线，增加另外两边线的耦合作用，使两 Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｎ ３５ ｋＶ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｌｉｎｅ Ｌｕｏ Ｚｈｅｎｇｇａｎｇ （Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ，Ｌｉｕｐａｎｓｈｕｉ ５５３０００ Ｇｕｉｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｏｗｅｒ ａｎｄ ｇｒｏｕｎｄ ｗｉｒｅ ｓｅｃ－ ｔｉｏｎ，ａｄｏｐｔｅｄ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｃｉｒｃｕｉｔ ｒｅｃｌｏｓｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ ｗａｙ ｗｉｔｈ ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｌｉｎｅ ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｉｎ ３５ ｋＶ ｏｖｅｒｈｃａｄ ｌｉｎｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：３５ ｋＶ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｌｉｎｅ；ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｍｅａｓｕｒｅｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ （上接第５７页） 在２２０ ｋＶ变电站建设期间，考虑到整个变电站 如：按通信通道划分为引导线纵联保护、电力线载波 结构的特殊性及其所处的地理位置，工程单位选择 纵联保护、微波纵联保护和光纤纵联保护；按构成原 了适合变电站运行的线路保护装置，如表１所示。 理划分为纵联方向保护、纵联距离保护、纵联差动保 至今，变电站整体运行效果良好，故障发生率相 护。纵联保护有高频保护、光纤保护等两种形式，电 对于同区域的变电站较少。 网规划期间会根据变电站的具体信号强度、区域位 置等合理选择保护种类。 参考文献： ［１］毛婕，赵萌，许海文．２２０ ｋＶ线路保护通道配置的探讨［Ｊ］．电 ４某变电站２２０ ｋＶ线路保护装设介绍 力系统保护与控制，２０１０， ［２］ＧＢ／Ｔ １４２８５—２００６，继电保护和安全自动装置技术规程［ｓ］． 这里介绍的是“广东电网公司２２０ ｋＶ某变电 站”中的２２０ ｋＶ线路保护。该变电站具体情况为： 收稿日期：２０１３—１０６—２０ ２２０ ｋＶ双母线运行，２２０ ｋＶ线路中Ｃ线挂２Ｍ母线 作者简介： 运行，Ｂ线（Ｂ１线）挂２Ｍ母线。Ｂ２线挂１ Ｍ母线， 周继开（１９７９），男，硕士，工程师，主要从事电网调度工作。 Ａ线挂Ｉ Ｍ母线运行；目前为单台主变运行。 （本文责任编辑：龙海丽） Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ２２０ ｋＶ ｌｉｎｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｄｅｖｉｃｅ Ｚｈｏｕ Ｊｉｋａｉ （Ｊｉａｎｇｍｅｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ，Ｊｉａｎｇｍｅｎ ５２９０００ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ ｏｆ ａ ２２０ ｋＶ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒｅｄ ｔｈｅ ｉｍｐｏ￣ａｎｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ２２０ ｋＶ ｌｉｎｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：２２０ ｋＶ；ｌｉｎｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｄｅｖｉｃｅ；ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ・６６・