大理供電局技術團隊提出山區35kV架空線路雷擊風險的評估新方法

研究結果指出：地閃密度對35kV架空線路雷擊風險的影響較大，且雷擊故障多由感應雷過電壓引起；安裝避雷器可顯著提升線路的防雷能力，抑制線路雷擊故障的發生，實際需根據線路所處地形和風險等級合理配置防雷方案。

我國幅員遼闊且地形複雜多樣，許多中低壓架空線路不可避免地會穿越曠野丘陵地帶，受地形與雷電活動的影響，雷擊跳閘率一直居高不下。據統計，中低壓架空線路因雷擊造成的跳閘停電事故佔整個配電系統故障的50%～70%，其中又以山區架空線路的雷害故障更為嚴重。

35kV架空線路絕緣水平較低，加上山區地形地貌的影響，其更容易發生雷擊跳閘事故。雖採用避雷器、架空地線等常見防雷措施可取得較好的防護效果，但如果對不同執行情況架空線路的雷擊風險缺乏準確評估，將導致防雷改造時無法實現防雷措施的最優配置。

為此，國內外學者從線路雷擊跳閘率與多源資料綜合分析兩方面出發，對中低壓架空線路的雷擊風險評估開展了較多研究。但是目前對中低壓架空線路的雷擊風險評估以10kV架空線路為主，而針對山區35kV架空線路的雷擊風險評估缺乏系統研究。

為了更加客觀地評估山區架空線路的雷擊風險，雲南電網有限責任公司大理供電局的研究人員朱道俊、張文鋒、李國彬，在2022年第8期《電氣技術》上撰文，利用ATP-EMTP對不同執行條件下35kV架空線路的耐雷水平進行計算，基於熵權和TOPSIS（technique for order preference by similarity to an ideal solution）法建立考慮山區地形地貌的雷擊風險評估模型，實現對線路段-杆塔雷擊風險的綜合評估，分析典型地形下架空線路的防雷薄弱點，並針對不同地形下的架空線路給出相應的防雷改造建議。

圖1 雷擊風險評估流程

他們對大理地區某實際35kV架空線路進行了評估應用，認為對位於高風險線路段的高風險杆塔需要重點關注，並提出差異化的防雷改造措施。團隊根據山區架空線路的特點，推薦的防雷改造方案如下：

1）位於山脊線路

線路的暴露面積相比平原更大，使線路的引雷寬度變大，從而導致直擊雷跳閘率較大，因此，應以防直擊雷為主，建議加裝避雷線。在安裝避雷線後，其繞擊、反擊與感應雷耐雷水平分別提升至44。0kA、57。7kA與46。7kA，且受避雷線遮蔽作用，導線受雷電直擊機率將大幅下降，基本不會發生雷電繞擊線路跳閘。

2）位於山坡線路

線路的暴露面積受兩側地形的影響，位於上坡側的線路，由於地面的引雷作用，使其引雷寬度變小，而位於下坡側的線路引雷寬度則變大；由於受傾角影響較為嚴重，因此防雷策略為加強線路整體絕緣水平。在全線路段進行絕緣改造後，其繞擊、反擊與感應雷耐雷水平分別提升至35。4kA、51。9kA與42。4kA，可見改善絕緣對提升線路的防直擊雷與防感應雷能力均有較好的效果。

3）位於山谷線路

在地面的引雷作用下，線路暴露面積相比平原更小，使線路的引雷寬度變小，即直擊雷的影響較小，主要為感應雷，可對高風險杆塔安裝避雷器進行保護。在全線路段安裝避雷器後，其繞擊、反擊與感應雷耐雷水平分別提升至70。0kA、38。0kA與107。4kA，可見安裝避雷器對提升線路整體防雷能力有極好的效果，尤其是防感應雷效果顯著。

本文編自2022年第8期《電氣技術》，論文標題為“基於熵權和TOPSIS法的山區35kV架空線路雷擊風險評估”，作者為朱道俊、張文鋒 等，本課題得到雲南電網有限責任公司科技專案的支援。