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[摘 要]如何提高矿井35kV线路的防雷电能力，确保矿井供电安全，是煤矿供电方面亟待解决的问题。本文针对现在煤矿所用35KV线路的防雷措施进行对比分析，提出以避雷器为主的综合防雷措施，很好的提高了35KV线路防雷的可靠性。
[关键词]防雷措施 避雷器 实践
中图分类号：TM862 文献标识码：TM 文章编号：1009―914X（2013）34―0277―01
一、前言
在矿山供电中，由于煤矿供电线路不是太长，电压等级要求不高，且用电负荷比较集中，因此在目前矿山输配电网中多选用35KV线路，尤其是丘陵地带的煤矿，在设计时，一方面由于电压等级属于中等，耐雷水平比较低，另一方面，丘陵地區雷电活动强烈，土壤电阻率高，地形复杂，接地电阻难以达到规范要求，每年雨季雷击事故频繁，严重影响了线路的安全可靠供电。如何提高矿井35kV线路的防雷电能力，确保矿井供电安全，是煤矿供电方面亟待解决的问题。
二、目前35KV常用的防雷措施对比分析
1、安装杆塔避雷针
安装杆塔避雷针可以很好的预防直击雷对杆塔和保护范围线路的损害，安装难度小，但是不能完整的保护整个供电线路，因此单独的采用杆塔避雷针是不能满足安全要求的。
2、安装避雷线
安装避雷线通过对导线的充分屏蔽，有效的预防了线路被雷电直，但是不能有效防止绕击或感应雷，且保护面窄，保护范围小，最主要的是投资大，施工难度大。
3、安装避雷器
安装避雷器可以阻断线路遭遇直击雷或感应雷后沿导线传播的雷电波，从而减少或消除雷电引起的各类事故，有效的预防了雷电引起的过电压，优点是保护面宽，范围广，投资少，施工难度小，且维护方便，缺点是预防直接雷效果小。
通过以上三种防雷措施的对比，在整个35KV架空线路上全线架设避雷线虽然很好的保护了整个线路，但是却不能防止直击雷的攻击，而且无论从施工难度还是从经济角度上考虑，付诸实际的意义不是很大，除非有特殊的情况。当直接雷攻击到线路后，雷电转化为侵入波沿着线路进行传播，由于避雷线有很好的导电性，直接被击断的可能性非常低，但是当侵入波沿着线路传播时会产生热量，在线路比较薄弱的地方也会烧断避雷线。对比来看，虽然安装避雷器是相对有效地防雷措施，但是为了达到保护整个线路的防雷要求，因此不能采用单一的防雷方式，必须采用综合的防雷措施。
三、线路安装避雷器与不安装避雷器的区别
1、线路未安装避雷器
在线路未安装避雷器时，雷电流完全通过杆塔或引下线接地装置流入大地，但是由于存在接地电阻，尤其是山区丘陵地带接地电阻比较大，而且很难降低，这样当雷电侵入塔杆时，会使塔顶电位迅速升高，当塔顶电位与导线感应电位的差值大于绝缘子串临界闪络电压时，就在绝缘子上发生闪络，严重时还可能产生工频电弧，进而导致线路断路器跳闸。
2、线路安装避雷器
由于避雷器具有较为理想的伏秒特性和较强的绝缘强度自恢复能力。当受到雷电过电压作用时，避雷器能率先保护线路并联动作限压，保护设备的安全。避雷器开始动作导通后，就形成了相导线对地的近似短路。由于雷电过电压持续时间很短，当避雷器两端的过电压消失后，系统正常运行电压又继续作用在避雷器两端，在这一正常运行电压作用下，避雷器又自动恢复绝缘强度，使相导线对地近似为开路。
四、避雷器的选择
避雷器的规格选择依据：
ER = αβV m = k V m
式中：α——接地系数；
β——裕度
k——对应V m（最高允许电压）
避雷器的种类很多，但比较常用的是氧化锌避雷器。目前线路氧化锌避雷器分为无间隙带脱离器结构及带串联间隙结构两种。这两类氧化锌避雷器具有以下优点：
（1）具有完全的防雷功能，即对雷电陡波和雷电幅值同样有限压保护作用；
（2）防雷保护作用不会造成电力网接地故障或相间短路故障；
（3）防雷保护作用不会有短路电流或工频续流等工频能源浪费；
（4）动作特性具有长期运行稳定性，避免了受暂态过电压危害；
（5）具有连续雷电冲击保护能力；
（6）有较小的外形尺寸，小型化轻量化更便于室内手车柜使用；
（7）具有20年以上使用寿命；
（8）能附带脱离器监察运行工况，当其失效时自动退出运行。
五、35KV线路防雷措施实施方案分析
结合以上分析，线路安装避雷器能较好的保护线路，但是不能全方位的保护，为了全面的保护35KV线路的供电安全，就必须采取以安装避雷器为主的综合防雷措施。在煤矿35KV供电线路上，尤其是在山区丘陵地带，从经济效益上考虑，全线安装避雷线和安装避雷器组都属于高投入，因此就要考虑在从多方面进行防雷，具体方案如下：
1、降低杆塔的接地电阻，采取加深接地电阻或安装接地电阻网络，这样可以有效的降低接地电阻，避免杆塔反击事故；
2、在35KV线路的出线端和进线端适当架设避雷线和避雷器，这样能很好的综合保护线路和供电设备；
3、在山区丘陵地带雷电频繁的地区，可以在杆塔上安装避雷针，通过避雷针接地系统将雷电释放，避免杆塔反击造成绝缘子闪络或击穿。或者在相邻两侧塔杆上同时安装避雷器，安装时尽量不让避雷器受力，保持避雷器有足够的安全距离。
4、采用合成绝缘子与并联间隙结合的方式，进一步提高线路耐雷水平。合成绝缘子具有机械性能优越、抗污闪性能好、耐电蚀性优异、抗老化性能好、结构稳定性好、重量轻、线路运行效率高等优点，目前电网使用合成绝缘子的比例逐渐增大，由于合成绝缘子是棒形绝缘结构，一般不发生内部绝缘击穿，无零值或低值现象，使整支绝缘子在运行中保持较高的防雷水平；
5、从各方面调查的分析表明，氧化锌避雷器爆炸事故原因69%为制造质量问题，25%为运行不当，6% 为选型不当而造成的。而内部受潮直接影响产品质量，是引起氧化锌避雷器爆炸事故的主要原因。因此必须加强对氧化锌避雷器的技术管理工作，即对运行在电网上的每一只氧化锌避雷器建立技术档案，对出厂报告、定期测试报告及在线监测仪的运行记录均要存入技术档案，直至该避雷器退出运行。
6、由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。电力设备过电压保护设计技术规程（SDJ7-79）要求：“各级电压线路应尽量装设三相或单相自动重合闸”，因此，各级电压等级的线路均应尽量安装自动重合闸装置，这也是线路防雷的一种有效措施。
六、结束语
综合上面叙述，煤矿35KV供电线路的防雷不能靠单一的防雷措施，必须因地制宜，对不同情况采用不同的技术措施。对空间条件允许的线路段，在传输导线上方架设避雷线，以屏蔽传输导线，减小雷击导线的概率，将避雷线上的雷电流通过杆塔直接泻入大地；对空间条件不允许的线路段或无法安装避雷线的特殊场合加装杆塔避雷针；对易受感应雷而引起断线的老线路段加装避雷器。总之，35KV线路的防雷技术目前还没有一个很完善的措施，还需要在实践中不断的探索创新。
参考文献
[1]王猛；.浅谈氧化锌避雷及其在输电线路中的应用[J]，北京电力高等专科学校学报，2009
[关键词]防雷措施 避雷器 实践
中图分类号：TM862 文献标识码：TM 文章编号：1009―914X（2013）34―0277―01
一、前言
在矿山供电中，由于煤矿供电线路不是太长，电压等级要求不高，且用电负荷比较集中，因此在目前矿山输配电网中多选用35KV线路，尤其是丘陵地带的煤矿，在设计时，一方面由于电压等级属于中等，耐雷水平比较低，另一方面，丘陵地區雷电活动强烈，土壤电阻率高，地形复杂，接地电阻难以达到规范要求，每年雨季雷击事故频繁，严重影响了线路的安全可靠供电。如何提高矿井35kV线路的防雷电能力，确保矿井供电安全，是煤矿供电方面亟待解决的问题。
二、目前35KV常用的防雷措施对比分析
1、安装杆塔避雷针
安装杆塔避雷针可以很好的预防直击雷对杆塔和保护范围线路的损害，安装难度小，但是不能完整的保护整个供电线路，因此单独的采用杆塔避雷针是不能满足安全要求的。
2、安装避雷线
安装避雷线通过对导线的充分屏蔽，有效的预防了线路被雷电直，但是不能有效防止绕击或感应雷，且保护面窄，保护范围小，最主要的是投资大，施工难度大。
3、安装避雷器
安装避雷器可以阻断线路遭遇直击雷或感应雷后沿导线传播的雷电波，从而减少或消除雷电引起的各类事故，有效的预防了雷电引起的过电压，优点是保护面宽，范围广，投资少，施工难度小，且维护方便，缺点是预防直接雷效果小。
通过以上三种防雷措施的对比，在整个35KV架空线路上全线架设避雷线虽然很好的保护了整个线路，但是却不能防止直击雷的攻击，而且无论从施工难度还是从经济角度上考虑，付诸实际的意义不是很大，除非有特殊的情况。当直接雷攻击到线路后，雷电转化为侵入波沿着线路进行传播，由于避雷线有很好的导电性，直接被击断的可能性非常低，但是当侵入波沿着线路传播时会产生热量，在线路比较薄弱的地方也会烧断避雷线。对比来看，虽然安装避雷器是相对有效地防雷措施，但是为了达到保护整个线路的防雷要求，因此不能采用单一的防雷方式，必须采用综合的防雷措施。
三、线路安装避雷器与不安装避雷器的区别
1、线路未安装避雷器
在线路未安装避雷器时，雷电流完全通过杆塔或引下线接地装置流入大地，但是由于存在接地电阻，尤其是山区丘陵地带接地电阻比较大，而且很难降低，这样当雷电侵入塔杆时，会使塔顶电位迅速升高，当塔顶电位与导线感应电位的差值大于绝缘子串临界闪络电压时，就在绝缘子上发生闪络，严重时还可能产生工频电弧，进而导致线路断路器跳闸。
2、线路安装避雷器
由于避雷器具有较为理想的伏秒特性和较强的绝缘强度自恢复能力。当受到雷电过电压作用时，避雷器能率先保护线路并联动作限压，保护设备的安全。避雷器开始动作导通后，就形成了相导线对地的近似短路。由于雷电过电压持续时间很短，当避雷器两端的过电压消失后，系统正常运行电压又继续作用在避雷器两端，在这一正常运行电压作用下，避雷器又自动恢复绝缘强度，使相导线对地近似为开路。
四、避雷器的选择
避雷器的规格选择依据：
ER = αβV m = k V m
式中：α——接地系数；
β——裕度
k——对应V m（最高允许电压）
避雷器的种类很多，但比较常用的是氧化锌避雷器。目前线路氧化锌避雷器分为无间隙带脱离器结构及带串联间隙结构两种。这两类氧化锌避雷器具有以下优点：
（1）具有完全的防雷功能，即对雷电陡波和雷电幅值同样有限压保护作用；
（2）防雷保护作用不会造成电力网接地故障或相间短路故障；
（3）防雷保护作用不会有短路电流或工频续流等工频能源浪费；
（4）动作特性具有长期运行稳定性，避免了受暂态过电压危害；
（5）具有连续雷电冲击保护能力；
（6）有较小的外形尺寸，小型化轻量化更便于室内手车柜使用；
（7）具有20年以上使用寿命；
（8）能附带脱离器监察运行工况，当其失效时自动退出运行。
五、35KV线路防雷措施实施方案分析
结合以上分析，线路安装避雷器能较好的保护线路，但是不能全方位的保护，为了全面的保护35KV线路的供电安全，就必须采取以安装避雷器为主的综合防雷措施。在煤矿35KV供电线路上，尤其是在山区丘陵地带，从经济效益上考虑，全线安装避雷线和安装避雷器组都属于高投入，因此就要考虑在从多方面进行防雷，具体方案如下：
1、降低杆塔的接地电阻，采取加深接地电阻或安装接地电阻网络，这样可以有效的降低接地电阻，避免杆塔反击事故；
2、在35KV线路的出线端和进线端适当架设避雷线和避雷器，这样能很好的综合保护线路和供电设备；
3、在山区丘陵地带雷电频繁的地区，可以在杆塔上安装避雷针，通过避雷针接地系统将雷电释放，避免杆塔反击造成绝缘子闪络或击穿。或者在相邻两侧塔杆上同时安装避雷器，安装时尽量不让避雷器受力，保持避雷器有足够的安全距离。
4、采用合成绝缘子与并联间隙结合的方式，进一步提高线路耐雷水平。合成绝缘子具有机械性能优越、抗污闪性能好、耐电蚀性优异、抗老化性能好、结构稳定性好、重量轻、线路运行效率高等优点，目前电网使用合成绝缘子的比例逐渐增大，由于合成绝缘子是棒形绝缘结构，一般不发生内部绝缘击穿，无零值或低值现象，使整支绝缘子在运行中保持较高的防雷水平；
5、从各方面调查的分析表明，氧化锌避雷器爆炸事故原因69%为制造质量问题，25%为运行不当，6% 为选型不当而造成的。而内部受潮直接影响产品质量，是引起氧化锌避雷器爆炸事故的主要原因。因此必须加强对氧化锌避雷器的技术管理工作，即对运行在电网上的每一只氧化锌避雷器建立技术档案，对出厂报告、定期测试报告及在线监测仪的运行记录均要存入技术档案，直至该避雷器退出运行。
6、由于线路绝缘具有自恢复性能，大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此，安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。电力设备过电压保护设计技术规程（SDJ7-79）要求：“各级电压线路应尽量装设三相或单相自动重合闸”，因此，各级电压等级的线路均应尽量安装自动重合闸装置，这也是线路防雷的一种有效措施。
六、结束语
综合上面叙述，煤矿35KV供电线路的防雷不能靠单一的防雷措施，必须因地制宜，对不同情况采用不同的技术措施。对空间条件允许的线路段，在传输导线上方架设避雷线，以屏蔽传输导线，减小雷击导线的概率，将避雷线上的雷电流通过杆塔直接泻入大地；对空间条件不允许的线路段或无法安装避雷线的特殊场合加装杆塔避雷针；对易受感应雷而引起断线的老线路段加装避雷器。总之，35KV线路的防雷技术目前还没有一个很完善的措施，还需要在实践中不断的探索创新。
参考文献
[1]王猛；.浅谈氧化锌避雷及其在输电线路中的应用[J]，北京电力高等专科学校学报，2009