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摘要：本文对雷击的形成以及雷击对35kV线路的危害进行了简要介绍，并就35kV架空线路的防雷，试图从设计角度对现有防雷措施作初步探讨。
关健词：35kV；防雷；设计
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：
1引言
我单位所在地为金衢盆地东侧，称“七山二水一分田”。所属35kV线路所经地区，多为丘陵或山地，地形起伏较大，天气多变，属雷雨密集区。近年来，35kV线路因雷击而引起的事故约占全部35kV线路事故的3/4左右，对其安全运行构成了严重威胁。因此，35kV线路防雷保护显得尤为重要。
2 雷电的形成
雷电是自然界中雷云之间或雷云与大地之间的一种强放电现象，产生于积雨云中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷，它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云团与大地之间的电场强度可以击穿空气,开始游离放电,我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,会出现很大的雷电流并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成了雷电。
雷电的特点是电流大,能量释放时间短。一般还伴有阵雨,有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。
3雷击的形式
3.1直击雷
带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。直击雷威力巨大，雷电压可达几百万伏，瞬间电流可达几百千安，在雷击通路上可产生电能效应、热效应和机械力效应等，对物体造成危害。在送电线路可表现为击中杆塔顶部或顶部的避雷线（无避雷线可表现为击接击中导线），一般会造成该塔一相或多相瓷瓶闪络或避雷线被高温灼伤甚至熔化断线。
3.2绕击雷
在有避雷线的情况下，雷击绕过避雷线而击于导线上，绕击雷多发于大跨越档和线路周围空旷地区，一般会造成边相瓷瓶串闪络，该边相应是迎着雷云走向的一侧，有时会因雷电流较大，雷绕击导线后雷电流沿导线两侧游走，造成该档相邻的杆塔同相瓷瓶串闪络，同时由于雷电流大，通过杆塔入地时会造成塔顶电位高，引起反击，造成其它相瓷瓶的闪络。
3.3感应雷
雷电放电路径不经过防雷保护装置，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，另一种是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生電动势。
4 35kV线路的防雷措施
4.1架设避雷线
根据现行的《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB 50061-97），对35kV线路，只要求进出线段宜架设地线。通常来说，线路电压愈高，采用避雷线的效果愈好，而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。由此，110kV及以上线路一般全线架设避雷线。至于35kV线路，由于其绝缘水平较低，即使全线架设避雷线，也不能将雷击引起的过电压降低至线路绝缘所能承受的水平，因此对于35 kV线路采用全线架设避雷线作为防雷保护的效果，至今也没有一个明确的定论。 4.1.1对35kV线路，在土壤电阻率大于500欧*米的地区，避雷线应架设至线路终端杆塔为止，从线路终端杆到配电装置的一档线路的保护，可采用独立避雷针，也可在线路终端塔上装设避雷针。在土壤电阻率不大于500欧*米的地区，可将线路的避雷线引接到变电所出线构架上，但应装设集中接地装置。
4.1.2 为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率,避雷线对边导线的保护角宜采用20°-30°。
4.2装设避雷针
在35kV线路无避雷线易受雷击的杆塔安装避雷针，是一项经济有效的防雷措施。安装避雷针即可有效防止雷直击电杆附近的导线、绝缘子，又可防止雷击杆顶时杆顶电位过高而造成的反击。
4.3降低杆塔工频接地电阻
接地电阻阻值的高低是影响杆（塔）顶电位高低的关键性因素。降低杆塔接地电阻可减少雷击杆塔时的电位升高，以便将雷电流尽快的泄放至大地，从而减少雷害事故的发生，并与杆塔所在地的土壤电阻率密切相关。
4.3.1杆塔在雷季地面干燥时，其接地电阻不宜超过下表所列数值。
4.3.2在土壤电阻率较高的地区，设计时可采用增加接地体数量和埋设深度、接地体敷设时追加长效降阻剂、采用柱型接地网、杆塔基础采用导电水泥等方法降低杆塔工频接地电阻。
4.4架设耦合地线
在35kV原有避雷线的基础上，也可在下层导线下方架设耦合地线。耦合地线虽然不能减少绕击率，但在雷电直击杆（塔）顶和反击线路时能增大对相邻杆塔的分流系数和导、地线间的耦合系数，从而保护线路不发生闪络。
架设耦合地线时，设计不仅要考虑对地安全距离，而且也要一并考虑耦合地线与导线间的线间距离配合的问题。
4.5提高线路绝缘水平
4.5.1线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，加强线路绝缘子的绝缘强度设计，是保证线路有足够的绝缘强度也是提高线路耐雷水平的重要因素。因此在设计时充分比较各种绝缘子的性能，分析其特性。
4.5.1.1瓷质绝缘子在运行中会逐步老化，同时，瓷质绝缘子在遭受雷击或绝缘劣化后，自爆机率较小，给运行维护带来隐患。
4.5.1.2玻璃绝缘子有较好的耐电弧且不易老化，玻璃绝缘子本身又具有自洁性能良好和零值自爆的特点。再加上玻璃是熔融体，质地均匀，烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体，仍具有足够的绝缘性能，所以设计中多考虑选用玻璃绝缘子。
4.5.1.3合成绝缘子以其表面憎水性强、防污闪性能好、机械强度高、重量轻、无需测零、少维护等优点，已在电力系统中得到了广泛认可和应用。特别由于其具有憎水性，下雨时在合成绝缘子的伞形波纹表面不会沾湿形成水膜,而是成水珠状滴落,不易构成导电通道，其污闪电压较高,为同电压等级瓷绝缘子的3倍。但合成绝缘子也有价格高、能承受的径向应力很小、抗外力破坏较差等缺点。所以在设计中应有选择性的针对使用。
4.5.1.4在采用双回路供电的35kV线路，应采用不平衡的绝缘方式，即一条线路采用玻璃绝缘子，另一条线路采用合成绝缘子，以提高线路的耐雷、耐污能力。
4.5.2线路调爬也是提高线路绝缘水平的有效方法。即在原有绝缘子串上增加绝缘子数量，该方法将导致绝缘子串长度的增加。如将35kV线路悬垂绝缘子串由三片增加到四片（采用FC-7P/146），悬垂绝缘子串长度将增加0.146m。而悬垂串长度的增加，将引起如下几个情况。
4.5.2.1导线对地及对跨越物的限距减小，这是悬垂串增长后带来最直观的后果。几乎所有的送电线路都存在几个跨越危险点，悬垂串长度的增加，将引起线路交跨的安全裕度变小。
4.5.2.2水平排列的导线所需线间距离增大，根据计算导线最小水平线间距离的经验公式：
D=0.4LK+U/110+0.65√fm
式中D为导线所需最小水平线距；
LK为悬垂串长度；
U为线路的额定电压；
fm为导线最大弧垂。
由上式可见，其余条件不变，悬垂串增长多少，所需水平线间距就增加悬垂串增长值的0.4倍，在水平线间距离裕度不足的地方就非常危险，容易引起相间闪络。
4.5.2.3绝缘子串的风偏摇摆角将增大，由风偏角计算公式：
tgθ=（Pj/2+g4Alh）/（Gj/2+g1Alv）
式中Pj 为绝缘子串的风压；
Gj为绝缘子串的重量；
A为导线的截面积；
g1为导线的自重比载；
g4为导线的风压比载；
lv为垂直档距；
lh为水平档距；
从风偏后带电部分所需要的间隙减小从绘制间隙圆的过程可知,在保持风偏角不变的情况下，悬垂串越长间隙圆离杆塔身部的距离就越小,甚至威胁到线路的安全运行,这种情况在水平档距较大或垂直档距较小的直线杆塔上尤为明显。同时悬垂串增长，导线风偏后对相邻线路、边坡、建筑物等的距离也要减小，给线路的安全运行带来隐患。
4.6装设线路避雷器
4.6.1装设线路避雷器主要目的是在线路上出现过电压时，给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放至大地，从而限制电压的升高，目前主要有管型、无间隙氧化锌、串联间隙氧化锌等类型。
4.6.1.1管型避雷器：管型避雷器技术是利用一种具有喷气熄弧功能的间隙装置，此装置有内外两个间隙，外间隙类似保护间隙，两极均固定在绝缘件上，内间隙置于避雷器管内，当雷电过电压内外间隙击穿时，雷电流和工频短路电流经管内壁接地，管壁物质受热气化，有较大压力气体经内间隙喷出管外，强制间隙熄弧。管型避雷器技术存在诸多缺点：此装置的的选用受安装地点的限制，其次还受线路最大、最小短路电流的制约，最大短路电流大于避雷器的断流上限时避雷器会爆炸；短路电流小于避雷器的断流下限时就不能熄弧，避雷器可能烧坏。另外管型避雷器多次动作后，管内径会逐渐增大，熄弧能力会下降甚致消失。因此，该型已属淘汰产品，设计时避免采用。
4.6.1.2氧化锌避雷器：氧化锌避雷器简称MOA，具有保护特性好，通流能力大，耐污能力强，结构简单，可靠性高等特点。氧化锌避雷器的结构为将若干片ZnO阀片压紧密封在避雷器瓷套内。ZnO阀片具有非常优异的非线性特性，在较高电压下电阻很小，可以泄放大量雷电流，残压很低，在电网运行电压下电阻很大很大，泄漏电流只有50～150μA，电流很小可视为无工频续流，这就是作成无间隙氧化锌避雷器的原因，其突出优点是它对雷电陡波和雷电幅值同样有限压作用，防雷保护功能完全。
4.6.1.3我国较早使用的是无间隙氧化锌避雷器，经过长期的运行实践，发现它有损坏爆炸率高，使用寿命短等缺点，原因是暂态过电压承受能力差。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点，同时有暂态过电压承受能力强的特点，在设计时应优先考虑选用串联间隙氧化锌避雷器。
4.6.2安裝线路避雷器的定点应根据线路途经的地形、地貌、土壤电阻率、历年气象条件等综合考虑。
5结语
35kV线路的防雷设计，应根据本地的运行经验、负荷性质、系统运行方式、雷电活动的强弱、地形特点、土壤电阻率等条件，采用一种或多种防雷措施综合比较后再确定，以达到减小雷害的目的。
关健词：35kV；防雷；设计
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：
1引言
我单位所在地为金衢盆地东侧，称“七山二水一分田”。所属35kV线路所经地区，多为丘陵或山地，地形起伏较大，天气多变，属雷雨密集区。近年来，35kV线路因雷击而引起的事故约占全部35kV线路事故的3/4左右，对其安全运行构成了严重威胁。因此，35kV线路防雷保护显得尤为重要。
2 雷电的形成
雷电是自然界中雷云之间或雷云与大地之间的一种强放电现象，产生于积雨云中，积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷，它们对大地的静电感应,使地面或建(构)筑物表面产生异性电荷,当电荷积聚到一定程度时,不同电荷云团之间,或云团与大地之间的电场强度可以击穿空气,开始游离放电,我们称之为“先导放电”。云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的,当到达地面(地面上的建筑物,架空输电线等),便会产生由地面向云团的逆导主放电。在主放电阶段里,会出现很大的雷电流并随之发生强烈的闪电和巨响,这就形成了雷电。
雷电的特点是电流大,能量释放时间短。一般还伴有阵雨,有时还会出现局部的大风、冰雹等强对流天气。
3雷击的形式
3.1直击雷
带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。直击雷威力巨大，雷电压可达几百万伏，瞬间电流可达几百千安，在雷击通路上可产生电能效应、热效应和机械力效应等，对物体造成危害。在送电线路可表现为击中杆塔顶部或顶部的避雷线（无避雷线可表现为击接击中导线），一般会造成该塔一相或多相瓷瓶闪络或避雷线被高温灼伤甚至熔化断线。
3.2绕击雷
在有避雷线的情况下，雷击绕过避雷线而击于导线上，绕击雷多发于大跨越档和线路周围空旷地区，一般会造成边相瓷瓶串闪络，该边相应是迎着雷云走向的一侧，有时会因雷电流较大，雷绕击导线后雷电流沿导线两侧游走，造成该档相邻的杆塔同相瓷瓶串闪络，同时由于雷电流大，通过杆塔入地时会造成塔顶电位高，引起反击，造成其它相瓷瓶的闪络。
3.3感应雷
雷电放电路径不经过防雷保护装置，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，另一种是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生電动势。
4 35kV线路的防雷措施
4.1架设避雷线
根据现行的《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB 50061-97），对35kV线路，只要求进出线段宜架设地线。通常来说，线路电压愈高，采用避雷线的效果愈好，而且避雷线在线路造价中所占的比重也愈低。由此，110kV及以上线路一般全线架设避雷线。至于35kV线路，由于其绝缘水平较低，即使全线架设避雷线，也不能将雷击引起的过电压降低至线路绝缘所能承受的水平，因此对于35 kV线路采用全线架设避雷线作为防雷保护的效果，至今也没有一个明确的定论。 4.1.1对35kV线路，在土壤电阻率大于500欧*米的地区，避雷线应架设至线路终端杆塔为止，从线路终端杆到配电装置的一档线路的保护，可采用独立避雷针，也可在线路终端塔上装设避雷针。在土壤电阻率不大于500欧*米的地区，可将线路的避雷线引接到变电所出线构架上，但应装设集中接地装置。
4.1.2 为了提高避雷线对导线的屏蔽效果,减小绕击率,避雷线对边导线的保护角宜采用20°-30°。
4.2装设避雷针
在35kV线路无避雷线易受雷击的杆塔安装避雷针，是一项经济有效的防雷措施。安装避雷针即可有效防止雷直击电杆附近的导线、绝缘子，又可防止雷击杆顶时杆顶电位过高而造成的反击。
4.3降低杆塔工频接地电阻
接地电阻阻值的高低是影响杆（塔）顶电位高低的关键性因素。降低杆塔接地电阻可减少雷击杆塔时的电位升高，以便将雷电流尽快的泄放至大地，从而减少雷害事故的发生，并与杆塔所在地的土壤电阻率密切相关。
4.3.1杆塔在雷季地面干燥时，其接地电阻不宜超过下表所列数值。
4.3.2在土壤电阻率较高的地区，设计时可采用增加接地体数量和埋设深度、接地体敷设时追加长效降阻剂、采用柱型接地网、杆塔基础采用导电水泥等方法降低杆塔工频接地电阻。
4.4架设耦合地线
在35kV原有避雷线的基础上，也可在下层导线下方架设耦合地线。耦合地线虽然不能减少绕击率，但在雷电直击杆（塔）顶和反击线路时能增大对相邻杆塔的分流系数和导、地线间的耦合系数，从而保护线路不发生闪络。
架设耦合地线时，设计不仅要考虑对地安全距离，而且也要一并考虑耦合地线与导线间的线间距离配合的问题。
4.5提高线路绝缘水平
4.5.1线路的绝缘水平与耐雷水平成正比，加强线路绝缘子的绝缘强度设计，是保证线路有足够的绝缘强度也是提高线路耐雷水平的重要因素。因此在设计时充分比较各种绝缘子的性能，分析其特性。
4.5.1.1瓷质绝缘子在运行中会逐步老化，同时，瓷质绝缘子在遭受雷击或绝缘劣化后，自爆机率较小，给运行维护带来隐患。
4.5.1.2玻璃绝缘子有较好的耐电弧且不易老化，玻璃绝缘子本身又具有自洁性能良好和零值自爆的特点。再加上玻璃是熔融体，质地均匀，烧伤后的新表面仍是光滑的玻璃体，仍具有足够的绝缘性能，所以设计中多考虑选用玻璃绝缘子。
4.5.1.3合成绝缘子以其表面憎水性强、防污闪性能好、机械强度高、重量轻、无需测零、少维护等优点，已在电力系统中得到了广泛认可和应用。特别由于其具有憎水性，下雨时在合成绝缘子的伞形波纹表面不会沾湿形成水膜,而是成水珠状滴落,不易构成导电通道，其污闪电压较高,为同电压等级瓷绝缘子的3倍。但合成绝缘子也有价格高、能承受的径向应力很小、抗外力破坏较差等缺点。所以在设计中应有选择性的针对使用。
4.5.1.4在采用双回路供电的35kV线路，应采用不平衡的绝缘方式，即一条线路采用玻璃绝缘子，另一条线路采用合成绝缘子，以提高线路的耐雷、耐污能力。
4.5.2线路调爬也是提高线路绝缘水平的有效方法。即在原有绝缘子串上增加绝缘子数量，该方法将导致绝缘子串长度的增加。如将35kV线路悬垂绝缘子串由三片增加到四片（采用FC-7P/146），悬垂绝缘子串长度将增加0.146m。而悬垂串长度的增加，将引起如下几个情况。
4.5.2.1导线对地及对跨越物的限距减小，这是悬垂串增长后带来最直观的后果。几乎所有的送电线路都存在几个跨越危险点，悬垂串长度的增加，将引起线路交跨的安全裕度变小。
4.5.2.2水平排列的导线所需线间距离增大，根据计算导线最小水平线间距离的经验公式：
D=0.4LK+U/110+0.65√fm
式中D为导线所需最小水平线距；
LK为悬垂串长度；
U为线路的额定电压；
fm为导线最大弧垂。
由上式可见，其余条件不变，悬垂串增长多少，所需水平线间距就增加悬垂串增长值的0.4倍，在水平线间距离裕度不足的地方就非常危险，容易引起相间闪络。
4.5.2.3绝缘子串的风偏摇摆角将增大，由风偏角计算公式：
tgθ=（Pj/2+g4Alh）/（Gj/2+g1Alv）
式中Pj 为绝缘子串的风压；
Gj为绝缘子串的重量；
A为导线的截面积；
g1为导线的自重比载；
g4为导线的风压比载；
lv为垂直档距；
lh为水平档距；
从风偏后带电部分所需要的间隙减小从绘制间隙圆的过程可知,在保持风偏角不变的情况下，悬垂串越长间隙圆离杆塔身部的距离就越小,甚至威胁到线路的安全运行,这种情况在水平档距较大或垂直档距较小的直线杆塔上尤为明显。同时悬垂串增长，导线风偏后对相邻线路、边坡、建筑物等的距离也要减小，给线路的安全运行带来隐患。
4.6装设线路避雷器
4.6.1装设线路避雷器主要目的是在线路上出现过电压时，给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放至大地，从而限制电压的升高，目前主要有管型、无间隙氧化锌、串联间隙氧化锌等类型。
4.6.1.1管型避雷器：管型避雷器技术是利用一种具有喷气熄弧功能的间隙装置，此装置有内外两个间隙，外间隙类似保护间隙，两极均固定在绝缘件上，内间隙置于避雷器管内，当雷电过电压内外间隙击穿时，雷电流和工频短路电流经管内壁接地，管壁物质受热气化，有较大压力气体经内间隙喷出管外，强制间隙熄弧。管型避雷器技术存在诸多缺点：此装置的的选用受安装地点的限制，其次还受线路最大、最小短路电流的制约，最大短路电流大于避雷器的断流上限时避雷器会爆炸；短路电流小于避雷器的断流下限时就不能熄弧，避雷器可能烧坏。另外管型避雷器多次动作后，管内径会逐渐增大，熄弧能力会下降甚致消失。因此，该型已属淘汰产品，设计时避免采用。
4.6.1.2氧化锌避雷器：氧化锌避雷器简称MOA，具有保护特性好，通流能力大，耐污能力强，结构简单，可靠性高等特点。氧化锌避雷器的结构为将若干片ZnO阀片压紧密封在避雷器瓷套内。ZnO阀片具有非常优异的非线性特性，在较高电压下电阻很小，可以泄放大量雷电流，残压很低，在电网运行电压下电阻很大很大，泄漏电流只有50～150μA，电流很小可视为无工频续流，这就是作成无间隙氧化锌避雷器的原因，其突出优点是它对雷电陡波和雷电幅值同样有限压作用，防雷保护功能完全。
4.6.1.3我国较早使用的是无间隙氧化锌避雷器，经过长期的运行实践，发现它有损坏爆炸率高，使用寿命短等缺点，原因是暂态过电压承受能力差。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点，同时有暂态过电压承受能力强的特点，在设计时应优先考虑选用串联间隙氧化锌避雷器。
4.6.2安裝线路避雷器的定点应根据线路途经的地形、地貌、土壤电阻率、历年气象条件等综合考虑。
5结语
35kV线路的防雷设计，应根据本地的运行经验、负荷性质、系统运行方式、雷电活动的强弱、地形特点、土壤电阻率等条件，采用一种或多种防雷措施综合比较后再确定，以达到减小雷害的目的。