淺析110kV輸電線路綜合防雷技術與接地電阻的設計

肖定靜

摘 要：110kV架空線路大多安置在山區(qū)，由于山區(qū)存在諸多因素的影響，很容易遭受雷擊等自然的影響，而引起跳閘等大規(guī)模電力事故，所以提升110kV架空線路的防雷性能對于電網(wǎng)系統(tǒng)來說是非常重要的一項內(nèi)容。這篇文章分析了目前發(fā)生的110kV輸電線遭受雷擊的案例，詳細說明了雷電災害對于電纜的各種危害，并通過桿塔接地電阻和避雷技術的研究，得到了幾種輸電線防雷的保護辦法，不但能夠降低雷電等自然現(xiàn)象對輸電線路的破壞，還能夠大大地降低線路維護的成本。

關鍵詞：110kV；輸電線路；雷擊；規(guī)避技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.149

目前國內(nèi)十分看重電力系統(tǒng)的建設與發(fā)展，為了保證國內(nèi)大部分用電困難區(qū)域的用電正常，保障他們的用電質(zhì)量和數(shù)量，就要在很多區(qū)域假設110kV的高壓輸電線路。但是由于很多線路暴露在自然環(huán)境之下，非常容易受到雷擊等自然災害的破壞，一旦遭受損害就會導致當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)的癱瘓，對當?shù)鼐用竦纳顜砗艽蟮挠绊憽Ｒ虼藢Ω邏狠旊娋€路防雷避雷技術的研究就顯得尤為重要，并且已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展中的重要一環(huán)。

1 輸電線路雷擊事故分析

（1）雷電反擊事故。在雷電多發(fā)地經(jīng)常會出現(xiàn)雷電擊中輸送線路塔桿的現(xiàn)象，導致一系列的雷電反擊損傷，產(chǎn)生這種損傷的原因主要與該處的地形與土壤電阻有關。由于輸電線路大多鋪設在山區(qū)，在施工上就要面臨鋪設困難、土壤選擇的問題，同時在接地的條件上也有著很大的局限性，這些問題綜合起來就很容易造成雷電反擊等現(xiàn)象。雷電反擊現(xiàn)象主要指輸電線路桿塔頂端的電壓超過了一定的額度之后，絕緣子會產(chǎn)生擊穿而放電，放電的電流也會和桿塔的電壓和相鄰桿塔的距離有關。

（2）雷電繞擊。目前國內(nèi)絕大多數(shù)地區(qū)都對110kV輸電線路安置了雷電規(guī)避保護裝置，盡可能地保證了輸電線路的安全。但是一些地區(qū)的避雷保護經(jīng)常會發(fā)生失效，比如說單避雷線線路、雙回路線路桿塔中的鼓形塔等。

2 接地電阻對比與避雷器的設計原則

在110kV輸電線路運行和維護的過程中，應當著重改進線路桿塔的接地裝置，改進后輸電線路的雷擊跳閘率能大幅度地降低，一般能夠降低25%到35%左右，特別對于接地裝置很惡劣的地方，能夠降低雷擊跳閘率高達到50%。

（1）提高桿塔接地電阻。輸電線路桿塔接地電阻的大小會影響到線路的雷擊保護能力。有數(shù)據(jù)表明，當輸電線路所在地的土壤電阻越高，那么整個線路的抗雷擊水平就越低。對于國內(nèi)的電力系統(tǒng)來說，大部分區(qū)域的接地土壤電阻都普遍偏高，這將不利于提升整個輸電線路的抗雷擊性能。

（2）避雷線路數(shù)量。有關資料表明，盡管輸電線路所在地的接地電阻相同，那么使用不同的輸電線路保護裝置所能夠產(chǎn)生的保護效果也是不一樣的。比如在110kV輸電線路的施工過程中，使用雙避雷線模式就會大大地提升線路防雷避雷的性能。

（3）線路避雷器。國內(nèi)許多地方的輸電線路都會安裝避雷器，在雷雨天氣當雷電擊中線路桿塔，當避雷器工作時，就會很大程度地降低線路所受到得雷擊損害。如果將輸電線路輸入的電流向避雷線的兩端分流，就能有效地保護輸電線路不受損害。

3 輸電線路綜合防雷的主要技術

（1）減少桿塔接地電阻存量。施工隊在鋪設輸電線路的時候，通常會有意地去降低桿塔的接地電阻存量，這樣不但能夠降低成本，還能提升輸電線路的避雷效果。這樣做的主要原因是當輸電線路附近土壤的電阻降低了之后，雷電擊中桿塔時所產(chǎn)生的電壓差也會降低，這樣能夠保護輸電線路的正常工作，不但能夠保護整個線路盡量不受雷擊所損傷，還能提高線路抗雷擊的程度。

在對輸電線路建造和維護時，應當根據(jù)當?shù)丶夹g人員的指導，適當?shù)貙旊娋€路進行一定的改造，比如說調(diào)整線路上電極的規(guī)格、改變土壤的電阻率等。特別對于地理環(huán)境惡劣的山區(qū)，如果選擇最優(yōu)的輸電線路進行鋪設，將能夠大大地降低后期對于輸電線路的維護成本。

（2）雙避雷線與負保護角。從前面可以知道，如果在輸電線路上安裝雙避雷線裝置，就能夠有效地降低輸電線路在遭受雷擊時的損害。而在安置雙避雷線時應當注意到：要精確測量避雷線之間的距離，并盡可能地增加避雷線和導線之間的距離，通過這種方法來減少保護角，使其保持在接地線與導線距離的3到5倍。第二可以采用負保護角的辦法，將導線向內(nèi)測移動，這樣可以避免桿塔的基礎壓力給線路帶來的超負荷現(xiàn)象。

（3）對于瞬時雷擊的防護措施。通過查閱資料可以知道，對于輸電線路中所發(fā)生的雷擊事故中，90%以上都是由雷擊時的瞬時作用造成的。所以在鋪設輸電線路時，務必要裝配配套的繼電保護器和110kV的自動重合閘。當輸電線路遭受雷擊時，這兩個裝置就會相互配合，增加輸電線路的穩(wěn)定性，并大大地降低雷電事故的傷害。

（4）安裝側向避雷針。在某些地區(qū)桿塔會架設在山頂或半山腰等較高的地方，有時會出現(xiàn)線路和桿塔與雷云平行甚至更高的情況，而輸電線路的電磁環(huán)境非常復雜，所以這地方的桿塔和線路更容易遭受雷電的襲擊。根據(jù)長期的理論研究和實踐總結，在110kV線路之間安裝側向避雷針是一種非常有效的辦法，將側向避雷針安裝在桿塔橫擔的兩側，長度最好在3m左右，中間固定長約1.2m，橫向設備長約1.8m，并安置3個有效的固定點。

4 結語

總的來說，對110kV輸電線路設置多種防雷的辦法，能夠切實有效的保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運轉，同時還要增強對輸電線路避雷技術的研究，這有利于110kV輸電線路防雷技術的發(fā)展。作者在這篇文章中詳細地介紹了多種110kV輸電線路避雷技術，并結合實際經(jīng)驗，著重分析了雷電危害對于110kV輸電線路產(chǎn)生的傷害和影響，并提出了很多切實可行的意見和辦法。

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