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摘 要：本文针对35kV架空线路防雷技术研究及其应用，结合实际案例，在简要阐述35kV架空线路遭受雷击原因的基础上，深入分析了雷电对35kV架空线路的危害，并提出相应的防护措施。得出通过科学、合理、规范的防雷技术，可有效提升35kV架空线路运行稳定性和安全性的结论，希望对相关单位有一定帮助。
关键词：35kV架空线路；防雷技术；应用；危害
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0068-02
引 言
35kV架空线路是我国电力系统中最主要的运输线路，且分布范围非常广泛，大大增加了遭受雷击的频率，对用户持续稳定的用电造成了严重影响。通过合理的防雷技术，可有效降低35kV架空线路遭受雷击的频率，同时也是提高35kV架空线路运行稳定性的主要途径。但是我国对此方面的研究还有待进一步深入，因此，本文基于实际案例，对35kV架空线路防雷技术研究及其应用做了如下分析。
1 案例分析
某地区平均海拔在420～670m之间，为保证用户的用电质量，布设了很多35kV架空线路，但由于该区域地势比较高，空气湿度大，频繁发生雷击故障，严重影响了用户用电的稳定性。在2017年10月份，供电企业通过线性倾向评估法和滑动t检验法，对该区域雷暴天气分布情况、雷暴发生日和月份进行了全范围分析，得出如图1所示的结论。
2 35kV架空线路遭受雷击的主要原因
通过输电线路杆塔，大气中的电压会逐步形成一个放电通道，雷电就会顺着放电通道，进入35kV架空线路中，由于雷电中含有较大的瞬时电压和电流，就会增加35kV架空线路中通过的电流和电压，超过额定值时就会对电路中电力设备造成损坏，从而引发断电和停电现象。通常情况下，过电压根据形成原因的不同可分为两大类：①感应过电压；②直接过电压。其中感应过电压具有较大雷击能量，当35kV架空线路附近的地面被雷电击中以后，导线上就会产生较高电压，可达300～400kV，可以击穿80～100cm的空气间隙，而闪络事故则经常发生在线杆上。而直接过电压则指的是雷电直接击中输电线路，并对35kV架空线路中设备的绝缘层造成危害，会产生很大的雷电流，对线路中的输电设备会产生严重损坏[1]。
3 雷电对35kV架空线路造成的危害
当35kV架空线路被雷电击中以后，会产生高热效应，也会释放出较高电流，根据焦耳定律：Q=I2Rt可知，电流越大产生的热力也就越大。当产生的热量达到一定程度后，就会熔断输电线路，甚至会引发更加严重的火灾和爆炸。同时也会产生较大的冲击电压，高度可达10万V以上，远远超过了35kV架空线路中电力设备的承受范围，从而击穿线路绝缘层，到电力设备发生短路，造成严重的经济损失，甚至是人员伤亡。
4 35kV架空线路防雷保护措施
4.1 选择科学合理线路路径
容易发生雷击的区域包括：雷暴走廊、山区的风口、顺风的河谷和峡谷等位置；中间是潮湿盆地，四周是山区的区域；土壤中电阻率发生突变地带，比如：地质断裂层地带，是发生雷击的主要区域；地下含有丰富的导电性矿物质的地面。在选择35kV架空线路穿越区域时，要尽量避免上述区域，即使多增加一些成本，也要努力避开这些区域，否则在35kV架空线路运行的后期会造成非常严重的后果。
4.2 架设避雷线
通常情况下，35kV架空线路的沿线并不会架设避雷线，只是在变电站附近1～2km范围内架设避雷线，避免雷击对变电站造成影响。在架设避雷线时，保护角要控制在25～30°之间，在山区加上避雷线时，保护角要控制在15～20°之间。如果在塔杆上架设避雷线，则不能超过导线和避雷线垂直距离的5倍[2]。装有避雷线的线路，在一般土壤电阻区域，耐雷水平要满足如下要求：额定电压为35kV，一般线路中电压要控制在20～30kV，变电站进线保护段电压为30kV。
4.3 降低避雷线杆塔的接地电阻
为最大限度上降低雷电U对线路的危害，35kV架空线路中送电线路杆塔的接地电阻要尽量满足如下要求：
第一，架设避雷线的35kV架空线路，杆塔接地装置土壤率要满足表1所示的内容。
就案例區域而言，在35kV架空线路运行中，实际电阻值在40～60Ω以下就可以充分满足实际需求。
在杆塔接地装置设计过程中，在腐蚀性比较弱的地区，可用直径为14mm的圆钢进行布设，并选择合适的埋深，就案例区域而言，埋深控制在600～800mm就可以充分满足实际需求。因为600mm以下的土壤条件比较稳定，受雨水直接冲刷小，接地电阻比较稳定。同时钢筋也可以作为接地引下线的水泥杆，在钢筋、接地螺母固定的部位要有可靠的电气连接[3]。而外敷接地引下线，则需要用截面积为25mm2的钢绞线和接地装进行连接。
4.4 合理设计杆塔和避雷线截面
如果线路带有地线，则要选择定型杆塔，然后通过计算获得避雷线悬点高度和导线间的垂直距离h，然后再根据防雷是设计的具体情况，确定避雷线的保护角。如果杆塔为水泥材质，则要采用双根避雷线，如果杆塔为铁质材料，则可以选择单根避雷线，避雷线的保护角要控制在20～30°之间。
根据《线路设计技术规程》中的规定，当35kV架空线路采用的导线型号为LGJ-35～70时，则要选择GJ-25避雷线，当导线型号为LGJ-95～185时，则要选择GJ-35避雷线[4]。
4.5 杆塔上安装避雷器
杆塔是发生雷击的主要区域，通过安装氧化锌避雷器可有效防止雷电对35kV架空线路的影响。从该区域最容易发生雷害的线路上，选择100根最容易发生雷击的杆塔，安装氧化锌避雷器，氧化锌避雷器具有很强的化学稳定性、热稳定性、光学透明性、气敏性。所以在安装过程中要注意以下几点：①如果把氧化锌避雷器安装在容易发生雷击的线路中，则要进行安装在母线上；②在氧化锌避雷器上还要安装一个放电计数器，由于氧化锌的性能比较柔软所以在安装氧化锌避雷器时尽量保证避雷器不受力，并保持一定的安全距离。
4.6 架设耦合地线
通过架设耦合地线，虽然不能行之有效的减少绕击率，但当杆塔遭受的雷击时，通过耦合地线可起到分流和耦合的作用，可大幅度降低35kV架空线路中杆塔绝缘子所能承受电压，提升35kV架空线路的耐雷水平[5]。
4.7 切实做好线路维护检修工作
相关人员要定期对35kV架空线路上弧垂现象进行全范围检查，一旦发现超过误差标准，则要进行及时调整。当天气比较干旱时，土壤中电阻率会明显增加，所以在每年的3～5月份，要加强对杆塔工频接地电阻测试的次数，如果发现超过规定范围，则要进行科学合理的处理，促使接地电阻值能达到规定标准，同时还要定期进行巡视检查，及时清理绝缘子片，发现存在放电、击穿的绝缘子及时更换。
5 结束语
综上所述，本文结合实际案例，深入分析了了35kV架空线路防雷技术研究及其应用，研究结果表明，35kV架空线路在运行过程中，难免会受到雷击的影响，需要采用系列科学的防雷技术和保护措施，才能最大限度上保证35kV架空线路运行的稳定性和安全性，以满足用户用电需求。但是由于我国对输电线路防雷技术研究的起步比较晚，还有很多问题需要解决，希望通过本文的分析，对相关人士在研究35kV架空线路防雷技术的应用上有一定的借鉴。
参考文献
[1]林春雨.风电场35kV架空线路防雷技术分析[J].工业，2016（7）：00154.
[2]罗正刚.35kV架空线路的防雷技术措施研究[J].贵州电力技术，2014，17（1）：64～66.
[3]张俊峰.浅析西铭矿35kV变电站风机房10kV架空线路综合防雷技术[J].同煤科技，2017（2）：35～38.
[4]屈志生.煤矿35kV线路防雷技术及线路安全性提升[J].煤炭与化工，2016，39（4）：110～111.
[5]夏洪松.防雷保护技术在35kV架空线路工程中的应用[J].工程技术：文摘版，2017（1）：00191.
收稿日期：2018-5-11
作者简介：陈 龙（1989-），男，汉族，陕西西安人，助理工程师，本科，主要从事电气设计工作。
关键词：35kV架空线路；防雷技术；应用；危害
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）17-0068-02
引 言
35kV架空线路是我国电力系统中最主要的运输线路，且分布范围非常广泛，大大增加了遭受雷击的频率，对用户持续稳定的用电造成了严重影响。通过合理的防雷技术，可有效降低35kV架空线路遭受雷击的频率，同时也是提高35kV架空线路运行稳定性的主要途径。但是我国对此方面的研究还有待进一步深入，因此，本文基于实际案例，对35kV架空线路防雷技术研究及其应用做了如下分析。
1 案例分析
某地区平均海拔在420～670m之间，为保证用户的用电质量，布设了很多35kV架空线路，但由于该区域地势比较高，空气湿度大，频繁发生雷击故障，严重影响了用户用电的稳定性。在2017年10月份，供电企业通过线性倾向评估法和滑动t检验法，对该区域雷暴天气分布情况、雷暴发生日和月份进行了全范围分析，得出如图1所示的结论。
2 35kV架空线路遭受雷击的主要原因
通过输电线路杆塔，大气中的电压会逐步形成一个放电通道，雷电就会顺着放电通道，进入35kV架空线路中，由于雷电中含有较大的瞬时电压和电流，就会增加35kV架空线路中通过的电流和电压，超过额定值时就会对电路中电力设备造成损坏，从而引发断电和停电现象。通常情况下，过电压根据形成原因的不同可分为两大类：①感应过电压；②直接过电压。其中感应过电压具有较大雷击能量，当35kV架空线路附近的地面被雷电击中以后，导线上就会产生较高电压，可达300～400kV，可以击穿80～100cm的空气间隙，而闪络事故则经常发生在线杆上。而直接过电压则指的是雷电直接击中输电线路，并对35kV架空线路中设备的绝缘层造成危害，会产生很大的雷电流，对线路中的输电设备会产生严重损坏[1]。
3 雷电对35kV架空线路造成的危害
当35kV架空线路被雷电击中以后，会产生高热效应，也会释放出较高电流，根据焦耳定律：Q=I2Rt可知，电流越大产生的热力也就越大。当产生的热量达到一定程度后，就会熔断输电线路，甚至会引发更加严重的火灾和爆炸。同时也会产生较大的冲击电压，高度可达10万V以上，远远超过了35kV架空线路中电力设备的承受范围，从而击穿线路绝缘层，到电力设备发生短路，造成严重的经济损失，甚至是人员伤亡。
4 35kV架空线路防雷保护措施
4.1 选择科学合理线路路径
容易发生雷击的区域包括：雷暴走廊、山区的风口、顺风的河谷和峡谷等位置；中间是潮湿盆地，四周是山区的区域；土壤中电阻率发生突变地带，比如：地质断裂层地带，是发生雷击的主要区域；地下含有丰富的导电性矿物质的地面。在选择35kV架空线路穿越区域时，要尽量避免上述区域，即使多增加一些成本，也要努力避开这些区域，否则在35kV架空线路运行的后期会造成非常严重的后果。
4.2 架设避雷线
通常情况下，35kV架空线路的沿线并不会架设避雷线，只是在变电站附近1～2km范围内架设避雷线，避免雷击对变电站造成影响。在架设避雷线时，保护角要控制在25～30°之间，在山区加上避雷线时，保护角要控制在15～20°之间。如果在塔杆上架设避雷线，则不能超过导线和避雷线垂直距离的5倍[2]。装有避雷线的线路，在一般土壤电阻区域，耐雷水平要满足如下要求：额定电压为35kV，一般线路中电压要控制在20～30kV，变电站进线保护段电压为30kV。
4.3 降低避雷线杆塔的接地电阻
为最大限度上降低雷电U对线路的危害，35kV架空线路中送电线路杆塔的接地电阻要尽量满足如下要求：
第一，架设避雷线的35kV架空线路，杆塔接地装置土壤率要满足表1所示的内容。
就案例區域而言，在35kV架空线路运行中，实际电阻值在40～60Ω以下就可以充分满足实际需求。
在杆塔接地装置设计过程中，在腐蚀性比较弱的地区，可用直径为14mm的圆钢进行布设，并选择合适的埋深，就案例区域而言，埋深控制在600～800mm就可以充分满足实际需求。因为600mm以下的土壤条件比较稳定，受雨水直接冲刷小，接地电阻比较稳定。同时钢筋也可以作为接地引下线的水泥杆，在钢筋、接地螺母固定的部位要有可靠的电气连接[3]。而外敷接地引下线，则需要用截面积为25mm2的钢绞线和接地装进行连接。
4.4 合理设计杆塔和避雷线截面
如果线路带有地线，则要选择定型杆塔，然后通过计算获得避雷线悬点高度和导线间的垂直距离h，然后再根据防雷是设计的具体情况，确定避雷线的保护角。如果杆塔为水泥材质，则要采用双根避雷线，如果杆塔为铁质材料，则可以选择单根避雷线，避雷线的保护角要控制在20～30°之间。
根据《线路设计技术规程》中的规定，当35kV架空线路采用的导线型号为LGJ-35～70时，则要选择GJ-25避雷线，当导线型号为LGJ-95～185时，则要选择GJ-35避雷线[4]。
4.5 杆塔上安装避雷器
杆塔是发生雷击的主要区域，通过安装氧化锌避雷器可有效防止雷电对35kV架空线路的影响。从该区域最容易发生雷害的线路上，选择100根最容易发生雷击的杆塔，安装氧化锌避雷器，氧化锌避雷器具有很强的化学稳定性、热稳定性、光学透明性、气敏性。所以在安装过程中要注意以下几点：①如果把氧化锌避雷器安装在容易发生雷击的线路中，则要进行安装在母线上；②在氧化锌避雷器上还要安装一个放电计数器，由于氧化锌的性能比较柔软所以在安装氧化锌避雷器时尽量保证避雷器不受力，并保持一定的安全距离。
4.6 架设耦合地线
通过架设耦合地线，虽然不能行之有效的减少绕击率，但当杆塔遭受的雷击时，通过耦合地线可起到分流和耦合的作用，可大幅度降低35kV架空线路中杆塔绝缘子所能承受电压，提升35kV架空线路的耐雷水平[5]。
4.7 切实做好线路维护检修工作
相关人员要定期对35kV架空线路上弧垂现象进行全范围检查，一旦发现超过误差标准，则要进行及时调整。当天气比较干旱时，土壤中电阻率会明显增加，所以在每年的3～5月份，要加强对杆塔工频接地电阻测试的次数，如果发现超过规定范围，则要进行科学合理的处理，促使接地电阻值能达到规定标准，同时还要定期进行巡视检查，及时清理绝缘子片，发现存在放电、击穿的绝缘子及时更换。
5 结束语
综上所述，本文结合实际案例，深入分析了了35kV架空线路防雷技术研究及其应用，研究结果表明，35kV架空线路在运行过程中，难免会受到雷击的影响，需要采用系列科学的防雷技术和保护措施，才能最大限度上保证35kV架空线路运行的稳定性和安全性，以满足用户用电需求。但是由于我国对输电线路防雷技术研究的起步比较晚，还有很多问题需要解决，希望通过本文的分析，对相关人士在研究35kV架空线路防雷技术的应用上有一定的借鉴。
参考文献
[1]林春雨.风电场35kV架空线路防雷技术分析[J].工业，2016（7）：00154.
[2]罗正刚.35kV架空线路的防雷技术措施研究[J].贵州电力技术，2014，17（1）：64～66.
[3]张俊峰.浅析西铭矿35kV变电站风机房10kV架空线路综合防雷技术[J].同煤科技，2017（2）：35～38.
[4]屈志生.煤矿35kV线路防雷技术及线路安全性提升[J].煤炭与化工，2016，39（4）：110～111.
[5]夏洪松.防雷保护技术在35kV架空线路工程中的应用[J].工程技术：文摘版，2017（1）：00191.
收稿日期：2018-5-11
作者简介：陈 龙（1989-），男，汉族，陕西西安人，助理工程师，本科，主要从事电气设计工作。