第２３期总第２０１期 内蒙古科技与经济 ＮＯ．２３，ｔｈｅ ２０１ｔｈ ｉｓｓｕｅ ２００９年１２月 Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｃｏｎｏｍｙ Ｄｅｃ．２００９ ３ ５ ｋＶ架空线路的防雷保护技术措施 王永胜 （Ｉ临策铁路有限责任公司，内蒙古呼和浩特ＯＬＯＯＯＯ） 摘 要：文章介绍了３５ｋＶ架空线路的防雷保护技术措施：采用典型的防雷保护接线，在３５ｋＶ线路 变电站进出线段，架设避雷线，降低杆塔接地电阻；在无避雷线段杆塔上装设金属性消雷器，指出：这些 避雷器防雷技术措施．可以使３５ｋＶ线路免受雷击的危害。 关键词：大气过电压；避雷线；不平衡绝缘；避雷器；自动重合闸 中图分类号：Ｕ２８４．２６ ２ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１ＯＯ７—６９２１（２００９）２３～Ｏ１１９一Ｏ２ 目前，我国地方３５ｋＶ线路分布很广，铁路应用 护接线，如图１所示 ３５ｋＶ线路供电相对较少，而由我公司承建的新建 铁路临河至策克线采用了３５ｋＶ供电线路。 ３５ｋＶ电力线路在雷－Ｎ季节遭受雷击机会很 多。线路遭受雷击有３种情况：①雷击于线路导线 上，产生直击雷过电压；②雷击避雷线后，反击到输 电线上；⑧雷击于线路附近或杆塔上，在输电线上产 生感应过电压。无论是直击雷过电压还是感应过电 压，都使得导线上产生大量电荷，这些电荷以近于光 的速度（每秒３０万ｋｍ）向导线两边传播．这就是雷 电进行波。 直击雷过电压，轻则引起线路绝缘子闪烙，从而 图中：ＨＹＳＷ２—５２．７／１３４型氧化锌避雷器； 引起线路单相接地或跳闸，重则引起绝缘子破裂、击 ＧＢ１—２一ＧＸＳ（３５／２—１０）型管型避雷器。 穿、断线等事故，造成线路较长时间的供电中断。雷 ＧＢ１型的作用，当进线段外侧无避雷线段线路 电进行波顺线路侵入到变电站，威胁电气设备的绝 受雷击时，雷电波经过一段线路衰减后变形，陡度会 缘，造成避雷器爆炸、主变压器绝缘损坏等事故，直 降低，但仍很大，经ＧＢ１放电后，以降低侵入波的峰 接影响了变电站的安全运行。为了提高供电的可靠 值和陡度；ＧＢ２的作用是：变电所是３５ｋＶ双回路供 性，减少因大气过电压造成的危害，对３５ｋＶ架空线 电时，一回路运行，另一回路热备用时，断路器处于 路应采取以下防雷保护措施。 断开位置，当雷电波到达断路器触头就会产生全反 １选择典型的防雷保护接线 射，电压可升高一倍，若没有ＧＢ２保护．触头间介质 防止３５ｋＶ线路直击雷和进行波最有效的方法 将被击穿，就会产生陡度的波侵入到变电所去，对具 是架设避雷线。但因雷击避雷线时，避雷线上产生的 有线圈的电气设备的匝间绝缘是很危险的。因此，就 电位相当高，３５ｋＶ线路的绝缘水平承受不了这个 必须安装ＧＢ２型管型避雷器或放电间隙。 高电压，容易造成反击，同样会引起线路跳闸，同时 ２ ３５ｋＶ线路防雷保护的设计要求 避雷线线路造价又高，因此，３５ｋＶ线路只在变电所 ２．１避雷线的选择 进一出线段，根据变压器容量，架设１～２ｋｍ避雷 ２．１．１杆塔的选择。带地线的３５ｋＶ线路，要选用 线，以流进避雷器的雷电流和入侵波的陡 定型的杆塔．以确定避雷线悬点高度和与导线间垂 度。但变电所的阀型避雷器不允许通过太大的雷电 直距离ｈ和避雷线的保护角ａ—ｔｇ一１Ｓ／ｈ（度）。一般 流，一般不应超过５ｋＡ，再则通过阀型避雷器的雷电 水泥双杆ｈ为３．２５ｍ～４ｍ为双根避雷线，铁塔ｈ为 陡度也不允许太大，陡度太大亦即电压上升速度太 ５．７ｍ为单根避雷线，以满足角ａ为２Ｏ。～３Ｏ。的要求。 快，会使避雷器来不及放电，使避雷器冲击电压提 ２．１．２ 避雷线截面Ｓ的选择。避雷线截面和导线截 高，从而作用在被保护物的电压也提高了，这就容易 面要适当配合：ＬＧＪ～３５—７０平方钢芯铝导线，选 破坏设备的绝缘。为了降低侵入波的峰值和陡度， 用ＧＪ一２５平方镀锌的钢绞线为避雷线，ＬＧＪ一９５— ３５ｋＶ线路除架设避雷线外，侵入波峰值的办 １８５平方的导线，选用ＧＪ一３５平方的避雷线。 法是在避雷线两端杆塔上还加装管型避雷器或保护 ２．１．３计算避雷线的应力和弧垂。适当选择导、地 间隙。为此，３５ｋＶ线路和变电所要选择典型防雷保 线的安全系数Ｋ一计算拉断力（Ｎ）／最大允许应力 收稿日期：２ＯＯ９一Ｏ７—１６ 作者简介：王永胜，男，工程师职称，１９９１年７月毕业于上 铁道学院，大学泰科学历。 ・１１９・ 总第２０１期 （Ｎ）。导线安全系数Ｋ为２．５—３；避雷线安全系数Ｋ 为３．８～４，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，即满足在大气过电压 条件下，无风，气温为１１５ｒＣ时，在档距，导、地线 问最小距离ＳＤＢ≥Ｏ．Ｏ１２ＬＤ＋１（ｍ）的要求，以防止 避雷线受直击雷时发生闪烙，造成事故。当导、地线 间的垂直距离ｒｌ已确定，在大气过电压条件下（Ｖ一 ０、ｂ一０、ｔ一１５℃）时，线路耐张段最大代表档距ＬＤ、 导线的弧垂ｆＤ１５、避雷线比载ｇｌＢ为已知时，避雷线 在此条件下其应力ｏＢ１５按下式计算： Ｂ１５≥ＬＤＺ・ｇＢｌ／８ ＋ｆＤ１５一（０．０１２ＬＤ＋ １）］（Ｎ／ｍｍ ） （１） ａＢ１５是在大气过电压条件下避雷线的使用应 力，不是最大使用应力￣ｇｒｒｌａｘ，以ｏＢ１５和相应应力， 不是最大使用应力ｏＢｍａｘ，以ｏＢ１５和相应气象条 件，代入状态方程，分别求出最低气温ｔ一一３０℃和 最大比载ｇＢ６或ｇＢ７时应力，选其中的大者作为避 雷线的最大使用应力ｏＢｍａｘ。以避雷线最大使用应 力和相应控制气温为已知条件，可以求出避雷线的 临界档距ＬＢＫ，以确定控制条件；线路代表档距ＬＤ ＞ＬＫＢ时，受最大比载控制，ｔｍ一一５℃；ＬＤ＜ ＬＫＢ时受最低气温控制，ｔｍ：＝＝一３０℃ 以避雷线最大使用应力ｏｇｍａｘ和相应的气温 条件ｔ 为已知，利用状态方程式可以计算出各代表 档距ＬＤ，气温从４Ｏ℃至一３Ｏ℃每隔１Ｏ℃时的应力 ｏＢｔ，再利用抛物曲线原理计算出避雷线的弧垂ｆＢｔ： ｆＢｔ－－－ＬＤＺ・ｇＢｌ／８・ｇＢｔ（ ） （２） 然后绘制避雷线弧垂安装曲线，其方法：按一定 比例，以代表档距ＬＤ作为横坐标，以弧垂ｆＢｔ作为 纵坐标，根据计算结果，每隔１０℃绘制成一条曲线， 共七条曲线，作为避雷线施工紧线时查用。 ２．１．４降低避雷线杆塔的接地电阻。带架空地线的 杆塔，避雷线要可靠接地。降低避雷线杆接地电阻Ｒ 是提高线路耐雷水平反击的有效措施。杆塔的接地 装置，可用 一１０圆钢用方环型另加辐射方式布置， 埋深不小于０．７ｍ。水泥杆避雷线接地引下线，一般 用ＧＪ一３５平方钢绞线与接地装置相连，不可用预应 力水泥杆内的配筋作为接地引下线。设计允许的留 有接地孑Ｌ螺栓的水泥杆非预应力配筋，可作为接地 引下线。 雷雨季节前，每基杆塔接地装置的工频接地电 阻值，应使用ＺＣ一８型接地测量仪测试杆塔基础土 壤电阻率ｐ后再决定Ｒ值： ｐ一２７ｒ Ｒ（ ・ ） （３） 式中：Ｒ——测试仪读数，Ｑ； ａ——四根金属探测棒等距离，ｍ。 杆塔工频接地电阻值不超过表值： 表１ 杆塔接地电阻值 ２．２提高线路绝缘水平采用不平衡绝缘方式 ３５ｋＶ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 ・１２０・ 内蒙古科技与经济 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。因此只要加强 线路绝缘水平，就不会引起开关跳闸，因此最好选用 免维护的３５ｋＶ硅胶绝缘子串。 在无避雷线地段，其杆型为上字型三角排列的 直线杆塔，中相安装三片ＸＰ一７型悬式绝缘子，而 两边相安装４片ＸＰ一７型绝缘子，造成绝缘差异。当 线路受雷击过电压时，中相绝缘较低，先闪烙放电接 地，闪烙后的中相导线相当于一条接地线，增加另外 两边线的耦合作用，使之边相不再发生绝缘闪烙，就 不会引起弧光短路使线路开关跳闸。 ２．３杆塔上安装少一长针金属消雷器 在山脚下，河边无避雷线的杆塔，因土壤电阻率 较高，最容易受直击雷。在杆塔顶部安装少一长针金 属消雷器可以使杆塔免受直击雷的危害。对直线单 杆安装一付，双杆安装两副，并用ＧＪ一３５钢绞线可 靠接地，接地电阻值不超过表１值。少一长针消雷 器：长针用ｒ０１４×２ ０００（ｒａｍ）圆钢五根，针尖锥度越 尖越好，均匀水平排列焊接在２５０×５×３ ０００（ｒａｍ） 角钢上，用西１８Ｕ型抱箍固定在杆顶上。 近几年，在易受雷击的杆塔上，中相安装３５ｋＶ 氧化锌避雷器，也能起到防雷作用。 ２．４ ３５ｋＶ线路采用自动重合闸装置 前几种防雷保护，只对较小雷电流有效，对特大 雷电流还是为力的，为此３５ｋＶ线路采用自动 重合闸作为补救措施。当线路受到雷击引起相间短 路，保护动作使开关跳闸，经一段时限，自动重合闸 使开关重新合闸。如果故障消除，线路可恢复供电， 否则由保护再次使开关跳闸。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６０％～７５ 的雷击跳闸 事故都能重合成功恢复供电，这对保证安全供电起 很大作用。 ３ 搞好线路的施工２１２作 搞好新建线路的紧放线工作，是保证导、地线弧 垂相配合的关键。在连续档距架设导、地线工作，其 弧垂大小要根据现场气温ｔ，查看本工程设计的导、 地线弧垂安装曲线，不能采用气象区不同、安全系数 不同的其他工程的导、地线弧垂安装曲线。要选择适 当弧垂测档距ＬＣ。若观测档距ＬＣ与本耐张段的代 表档距ＬＤ不等时，则应根据代表档距查出安装曲 线的弧垂值，然后折算到观测档距，折算公式为； ＿厂ｃ一厂Ｄ（Ｌｃ／Ｌ。） （ ） （４） 式中：ｆ 一观测档距实际应取的弧垂，（ｍ）； ｆ。一用耐张段的代表档距ＬＤ从弧垂曲线查得 弧垂，（ｍ）； Ｌｃ一观测档档距，（ｍ）； Ｌ。一观测档在耐张段的代表档距，（ｍ）。 连续档紧线．导、地线的弧垂还要考虑初伸长的 影响，可用降温补偿法，对钢芯铝导线降温Ａｔ一 １５ Ｃ；对钢绞线降温Ａｔ一１０℃。降温后温度ｔ’一ｔ一 △ｔ，去查弧垂曲线，所查出的弧垂即为降温补偿之 后代表档距的弧垂ｆＤ。对于弧立档导、地线紧线时， 不考虑初伸长影响。 （下转第１２３页） 贺成贯・搜集整理青海地方文献服务地方经济建设 复劳动；⑧我们面临的困难是经费紧张，购书费用尚 且不足，对利用率较低的地方文献，不必投入较大的 人力、物力。 ３．４ 要建立和健全地方文献收藏制度 ２００９年第２３期 高．用户负担不起或者造成不必要的成本浪费。其中 即时性的、浏览性的信息不如手工检索方便。地方文 献应该注重二、三次文献的开发。编印书目索引・如： 地方日报索引、方志目录、馆藏古籍目录等。既便于 手工检索，又为上网编制数据库做好前期准备 手工 检索与机检相结合是比较方便、经济的检索途径，是 一各馆应设立专门机构，选择业务能力强的人员 专抓此项工作，制订征集、收藏地方文献的规划和策 略。在目前经费拮据，购书较少的情况下，实行征购 结合，以征为主，把征集地方文献工作摆在首要位 置。应经常派出工作人员到各部门、各单位、各县进 种符合青海省实际晴况的检索方法。 推动青海省地方文献的数字化建设 ４．３青海省地广人稀，交通不便，自然条件恶劣，信 息贫乏，迫切需要现代化的信息交流手段以缩短人 们的空间距离，青海省地方文献的开发、利用首先要 行调查．了解当地文献出版动态及私人收藏情况，一 经发现线索即派人上门索取或电话联系。同时，还应 争取上级领导及全社会的支持和重视，有钱出钱，有 书赠书。 ３．５ 加强联系与社会上的学术研究机构和地方出 版社、高校中的古籍整理研究所、地方文献研究所、 地方文化研究所、文史哲研究所等的联系，搞一些地 对纸质文献信息载体进行数字化处理。有条件的馆、 所、室应编辑和建立自己特色的专题网页，申请检索 网址域名，使其地方文献成为数字化的图像、文字、 声音的多媒体，通过计算机网络使各相关单位相互 联系。相互作用，资源共享，产生协同效应，来实现最 佳开发功能，促进地方文献信息的开发利用工作，向 着健康良性循环的方面迈进。 方文献资料的展示，扩大地方文献的读者群及地方 文献的社会影响；同时，要借助广播、电视、报刊、网 络等新闻媒体，运用地方文献资料，开辟地方特色文 献宣传栏目，让人们真正认识到地方文献不可替代 的作用，从而为地方文献工作打下坚实的社会基础。 ４青海地方文献的开发利用 体现地方文献的服务性 ４．１［参考文献］ ［１］ 王清香．论地域文化中的地方文献资源建设 ［Ｊ］．青海师专学报（教育科学），２００７，（６）： １２５． 地方文献用户多年来是学术水平较高、知识层 面较全面的读者为主体，即所谓的学术研究型用户。 当面向新一代信息技术与服务层面时，有必要建立 多层面的服务体系。这种服务体系的主旨应该是贴 近广大普通用户的服务内容、服务形式，符合现代经 济发展既能服务于高层次的学术研究，更能服务于 应用型的普遍用户．而且能针对不同的用户知识层 次、受教育程度开展服务。 ４．２检索经济方便、实用 Ｅ２３ 吴淑华．充分利用地方资源服务人文素质教育 口］．大学图书情报学刊，２００３，（３）：７０． Ｅ３３ 陶红．地方文献在西部大开发中的价值［Ｊ］＿固 原师专学报（社会科学版），２００２，２３（１）：９９． Ｅ４３ 熊颐．浅谈西部地区公共图书馆地方文献资源 建设ＥＪ３．贵图学刊，２００６，（２）：６６． Ｅ５３ 周小平．特色求生存、特色促发展［Ｊ］．云南图 书馆季刊，２００１，（１）：２６． Ｅ６３ 张建萍．重视地方文献服务西部开发ＥＪ］．陕西 当代图书馆（季刊），２００３，（４）：４３． ¨＿．－一…一…＋－ 由于计算机的普及，机检非常热门，但机检费用 （上接第１２０页） 温度对导、地线的弧垂影响很大，现场测温应将 温度计放置在与导、地线接近的地方。过去温度计放 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。 运行线路上瓷质绝缘子，因长期处在交变的电 场中，绝缘性能会逐渐下降，在受到雷击大气过电压 置在通风阴暗处，所测温度与导、地线直晒温度偏 低，影响了弧垂。 或操作过电压时就会发生闪烙、击穿、绝缘可能降为 零值。因此，应定期进行巡视检查，每年应进行一次 仃电登杆检查，清扫绝缘子片，发现有放电、击穿的 绝缘子应进行更换。对运行多年的绝缘子应在仃电 对于只更换导线截面不更换避雷线的线路改造 工程，避雷线的弧垂应根据新导线在大气过电压条 件下的应力，弧垂重新进行计算，按新计算的弧垂重 新调整避雷线的弧垂。 的情况下，用不低于５ Ｏ００Ｖ的兆欧表进行测定，当 绝缘子的绝缘电阻小于５００Ｍ￣时，即认为绝缘子不 新线路完工后，要对每个耐张段的导、地线弧垂 值进行验收，按弧垂曲线标准，其误差值不允许超过 规定值，否则垂新调整弧垂。 ４搞好线路的维护工作 合格，应进行更换。摇测方法：线路先分段，再分串、 分片进行，测出不合格的绝缘子片。 ５ 结束语 新线路投入运行后。由于杆塔接线的松动，基础 下沉等原因． 会使杆塔发生倾斜。使导、地线的弧 垂发生变化． 此应定期对导、地线的弧垂进行检 Ｉ临策铁路有限责任公司承建的新建铁路临河至 策克线３５ｋＶ供电线路共计５９５ｋｍ，在施工期间，我 们按上述防雷保护措施对３５ｋＶ线路进行技术施 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，其值不超过表１规定 工，提高了线路质量。线路成型后，加强了对３５ｋＶ 线路的运行管理工作，经两年雷雨季节，从未因大气 过电压发生过跳闸事故，供电的可靠性达到１Ｏ０％， 已收到良好的经济效益和社会效益。 ・１２３・
