多雷区短距离kV线路全线架设避雷线的探讨

多雷区短距离kV线路全线架设避雷线的探讨

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多雷区短距离35kV线路全线架设避雷线的探讨

架空输电线路输送功率大，线路长，杆塔位高，位于旷野或高山上，受雷击的机会极多。为了防止雷电波直击导线，产生危及线路的过电压，架空输电线路一般采用架设避雷线的方法降低雷击影响。避雷线装设在导线上方，且直接接地，雷云首先对避雷线放电，雷电流沿避雷线经接地装置泄入大地，使线路绝缘所承受的雷击过电压值降低。 图1为雷击杆塔顶或附近避雷线，图2为雷击档距中部导线。我们假设雷电流取I=15kA，接地电阻Rch=10Ω，导线波阻抗Z约等于雷电通道的波阻抗Z1，且Z=Z1=400Ω。

图1中，因为接地电阻Rch远远小于雷电通道的波阻抗Z1，可以近似认为经杆塔流入大地的雷电流Igt为雷电流I的2倍，即Igt=2I。此时加于杆塔上绝缘子的电位，为杆塔顶部电位最大值Utd：

Utd=IgtRch=2IRch=2×15×10=300kV

图2中，因为导线波阻抗Z约等于雷电通道的波阻抗Z1，所以进入导线的雷电流等于沿雷电通道而来的电流I。

此时，加于杆塔绝缘子的电位，为雷击导线点A的最大电位UA：

UA=Z/2I/2=15/2×400/2=1500kV

比较Utd及UA之数字可见采用避雷线时加于线路绝缘的电位比无避雷线时将降低5倍。由于导线和避雷线之间耦合作用，在实际中降低线路绝缘所承受的电压幅值更大。

通过以上计算表明，架设避雷线之后加在线路绝缘上的电位比没有架设避雷线时可降低为1/5，若考虑避雷线的分流作用，降低的倍数将更多，从而大大提高输电线路的抗雷击能力。

目前浙江省内110kV线路通常沿全线架设避雷线，在雷电活动特别频繁的地区，还装设双避雷线。而35kV输电线路只在变电所、发电厂进线1～2km的地段装设避雷线，防止雷击线路时雷电压侵入变电所引起电气设备绝缘闪络。笔者认为，在多雷区新建短距离35kV线路也应全线架设避雷线，并依据此观点在1998年设计了一条35kV输电线路。 35kV常钳口线是一条从110kV常山变至35kV钳口变电所的输电线路，全长7.6km，导线型号LGJ-150，地线型号GJ-35。气象条件定为浙江Ⅱ标准气象区，年雷暴日为56天。