試析110kV輸電線路防雷保護

楊顯奎

摘要：110 kV 輸電線路運行過程中，由于架設位置多處于地形復雜、天氣多變的地帶，遭受雷擊風險高，容易形成感應雷過電壓、直擊雷過電壓，發生雷電反擊、雷電繞擊等現象，危害甚大。為提升線路防雷能力，可采取的方法有架設耦合地線、安裝自動重合閘設備、安裝避雷裝、降低桿塔接地電阻、減少輸電線路保護角，企業可根據線路運行情況，采用科學可行的防雷保護措施，制定可行施工方案，全面提升線路雷電防護水平。

關鍵詞：110kV輸電線路;危害;防雷保護

電力能源是我國工業生產以及居民生活中應用最為廣泛的一種能源形式，隨著電力基礎設施建設的完善，我國電力輸配送網絡覆蓋范圍逐步擴大。我國輸電線路中，電壓等級分為35kV、110kV、220kV等多種類型，其中，110kV輸電線多用于北方，線路架設地點多選在平原、山地、丘陵等遠離城市、村莊的地帶，這些區域地形復雜，天氣多變，遭受雷擊的風險加高，需做好防雷保護措施。

1 雷電對于110kV輸電線路的危害分析

當110 kV 輸電線路遭受雷擊時，接地裝置會向外釋放能量，表現出一定的電流值，這就是雷電流值，這個數值不是固定的，而是與周邊自然環境、氣象環境等因素相關。雷擊容易導致110 kV 輸電線路跳閘，影響到電力的正常輸送，同時還會出現雷電反擊、雷電繞擊等現象，造成安全事故，危害甚大。

110 kV 輸電線路遭受雷擊后，會形成以下三種情況：①感應雷過電壓。如若雷電擊中110 kV 輸電線路、桿塔或者周邊地面，導線電流驟升，若被擊中的部位接地電阻未達到設計要求，導線兩邊會形成感應過電壓波，使得導線在短時間內變為高壓線，瞬間放電電壓會達到幾萬伏甚至上千萬伏，雷電覆蓋區域被高溫灼傷甚至融化;②直擊雷過電壓。當線路直接被雷電擊中，直擊方位會出現電位上升的情況，出現熱效應、電效應，損壞輸電線路，導致線路跳閘停電，周邊如若有人會造成人員傷亡;③雷電繞擊。在110 kV 輸電線路安裝了避雷針、避雷線的情況下，能夠有效規避雷電反擊，但是雷電可以繞過避雷裝置擊中導線，這叫做雷電繞擊，通常發生于周邊空曠、路線復雜的輸電線路中，雷電繞擊會導致迎著雷電云的一側邊相瓷瓶串閃絡，或者雷電流過大從導線兩旁傳遞引發瓷瓶串閃絡，或者是雷電繞擊一側導致瓷瓶串閃絡，但雷電流過大從桿塔傳入地面，塔頂電位上升，又引起雷電繞擊，致使瓷瓶閃絡。

2 110kV輸電線路的防雷保護措施分析

2.1 架設耦合地線

110 kV 輸電線路的雷擊危害，可以通過架設耦合地線（即架空地線）的方式來進行防護。在110 kV 輸電線路鋪設過程中，采集線路周邊環境信息，分析遭受雷擊風險，風險高的地區，導線周圍之外區域架空地線，這樣線路遭受雷擊時，可令雷電流耦合或分流，有效降低桿塔耐壓，提升線路防雷能力。

2.2 安裝自動重合閘設備

一般情況下，110 kV 輸電線路遭受雷擊時間極短，跳閘現象造成的閃絡性故障很快會自動消除，不會危及電網工作才干，引發長期故障，安裝自動重合閘設備，可進一步提升輸電線路的防雷能力。將自動重合閘設備安裝在變電站中，與線路繼電保護相連接，當線路遭遇雷擊跳閘，自動重合閘會自動的恢復線路供電，大大縮短停電時間，降低雷擊造成的經濟損失。相關研究表明，自動重合閘的防雷成功率在57%至95%之間，說明這一設備的實用性還是比較強的，具有較高推廣價值。在安裝施工中，應該根據各線路工作情況，制定合理施工方案，盡量選用單相或三相重合閘。

2.3 安裝避雷裝置

在架設110 kV 輸電線路時，整條線路都應該應用避雷線，并且在線路上安裝避雷針，這樣能有效避免直擊雷，并對雷電流進行分流，從而降低雷電流進入大地所產生的電流值，降低桿塔接地處的電流值，防止雷電反擊事故的發生。

2.4 降低桿塔接地電阻

將桿塔接線電阻降低，當110 kV 輸電線路塔頂遭受雷擊，能夠降低塔頂電位上升程度，繼而降低絕緣子所接收的過電壓，降低跳閘發生率。要想降低桿塔接地電阻，可采用延長接地電極、運用復合接地體、深埋接地電極、更換電極周邊土壤等物理降阻方法，或者敷設降阻劑來降低土壤電阻率等化學降阻方法，在實踐過程中，技術人員應該進行實地考察，探查桿塔所處位置的地勢、地形信息，測定桿塔周圍土壤的酸堿度、電阻率，制定科學合理的施工方案，有效降低桿塔接地電阻。

2.5 減少輸電線路保護角

為降低110 kV 輸電線路雷電繞擊引發跳閘的風險，可采取減少線路保護角的方式。對于建設完成投入運營的輸電線路，而采取改進維護角的方式，企業需從經濟、技術等多個角度，制定科學可行的施工方案，多方對比選定最為適合的維護角，不過，受到塔頭結構設計等因素的限制，維護角下降程度較小。

3 結語

綜上所述，隨著社會的發展，電子設備在人們生活、工作中的廣泛應用，電力能源的穩定安全供給，直接關系到人們的生活質量，關系到工業生產活動能否正常展開，影響極大。110kV輸電線路是電力輸配送網絡中的重要組成部分，受到線路架設位置的影響，遭受雷擊概率大，容易出現閃絡放電、線路跳閘等事故，導致電力供應中斷，為提升電力供應穩定性，需根據輸電線路特征，做好相應的防雷保護措施，降低停電概率。

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