山區110千伏送電線路防雷措施

劉平

摘要：110kV電力線路多位于雷電多發的山區，為了保證110kV線路的安全，保證正常運輸電力，必須重點做好防雷工作，維護線路系統的質量。在110kV線路防雷設計中，應從其自身環境和外部環境兩個方面入手，對線路進行全方位設計。本文對山區110KV送電線路的防雷措施進行了分析。

關鍵詞：山區;110kV輸電線路;防雷問題;措施

引言

在主網日益完善的前提下，110kV線路的安全運行成為傳輸質量的保證。110kV線路絕緣水平不斷提高，其穩定運行成為傳輸質量的保證。為此，還啟動了一輪城市電網絕緣改造活動。主干線路絕緣化率已全覆蓋，但線路特別是山區的110kV配電線路遭雷擊跳閘、斷線現象仍時有發生。因此本文對山區110千伏送電線路防雷措施做出了研究。

1.山區110kV輸電線路防雷問題中自然因素

山區由于一些隨機因素避雷線的屏蔽有時會失效，特別是在一些地形復雜的特殊地段，可能發生繞擊事故。調查發現容易發生繞擊事故的桿塔或線路段，往往具有如下一些地理和氣象特征：

（1）對于位于山頂或半山腰的桿塔或線路，由于桿塔或線路位于高處，雷云有時與桿塔或線路平行，甚至會在桿塔或線路下方發生雷擊，從而導致事故。

（2）位于峽谷谷口的桿塔，在季風的影響下，經常有雷云從固定方向通過或離開桿塔而發生雷擊事故。

（3）由于桿塔處電場畸變，桿塔處的場強較擋距中央大，因此桿塔比擋距中央更容易發生繞擊。

與平原相比，山區地質條件差，巖石多、土層薄，部分地區電阻率極高，惡劣的地質環境對接地電阻有很大的影響。

2.山區110kV輸電線路防雷問題中客觀因素

2.1絕緣子的使用

對山區雷擊事故進行了調查，得出雷擊事故易發生的原因。其中主要原因是絕緣子。絕緣子引起的雷擊事故的研究必須從絕緣子的原理開始。在110kV山區輸電線路中，絕緣子主要用于阻隔線路內的電流返回地面，也可作為支承導線。大部分絕緣子的使用在實際應用中可以發揮上述作用。然而，絕緣子的機電應力不能隨環境的變化而改變，機電應力也不能因充電條件的影響而改變。當機電應力發生變化時，絕緣子將失去其原有的功能。如果絕緣子被破壞，傳輸線將無法正常使用。在電力系統正常運行時，懸式絕緣子中存在一個零值絕緣子。雷擊發生時，絕緣子內會有電壓，而這部分十分容易損壞。

2.2桿塔存在隱患

分析表明，山區110kV輸電線路的桿塔主要是由鋼筋混凝土或鋼構成。這類物質若長時間暴露在空氣中，就會產生裂縫。一有裂縫，塔內就會存在隱患。在雷擊到桿塔后，超高壓迅速使桿塔內部升溫，造成混凝土桿塔開裂，降低了桿塔的強度，使桿塔無法正常支撐輸電線路，桿柱遭到破壞甚至發生倒塌。

2.3避雷線防雷的局限性

盡管輸電線路大多安裝了防雷線，但雷擊事故仍時有發生。因此，這說明山區110kV輸電線路防雷線存在一定的局限性。經研究分析發現，當輸電線路遭受雷擊時，線路會瞬間產生超高壓。這時避雷線遮蔽這部分導線承擔雷擊的作用，將雷擊產生的巨大電流導入大地，這是避雷線的主要工作原理。然而，避雷線不能承受全部雷擊，對承受力也有一定限制。若雷擊產生的電壓和電流在一定范圍內，則避雷線可將其引至地面。當雷擊電壓和電流太大時，避雷線不能覆蓋所有的電壓電流。另外，不同材料的防雷電纜能承受不同的雷擊。避雷線只能起到防雷的作用。如果雷電繞擊輸電線路，避雷線就起不到防御雷電的作用，這時，傳輸線將直接受到雷擊。

3.山區110kV線路雷擊事故的應對策略

3.1減少桿塔接地電阻

降低桿塔接地電阻是減少雷擊傷害的有效措施。山區地形復雜，通過研究發現，我國山區的山脈多以地勢高、地質條件復雜為主。所以，降低桿塔的阻力十分困難。對地形特點進行充分調查，采取適合地形條件的措施，降低桿塔的接地電阻，如使用消弧線圈的接地方式。

3.2使用側向避雷針和線路避雷器

山區為雷電多發區，輸電線路受雷擊事故影響較大，應重視防雷措施的建設。雷擊易發地區采用線路避雷器能有效防止雷擊。在雷擊頻發的山區，可安裝陣列線避雷器，防止傳輸線因雷擊而跳閘。為了防止雷擊侵入沿線變電站或電廠，可在線路末端安裝一套線路避雷器。通過調查，發現部分員工在安裝線路避雷器時忽略了電桿塔的接地要求，這是錯誤的做法。由于避雷器是通過接地裝置將電流引入地面以減少傷害，因此應注意桿塔接地電阻及接地引下線的建設與維護，提高對雷擊事故的抗性。由于避雷線不能保護被雷電繞擊的輸電線路，因此應采取側避雷針的保護措施，將一鋼固定在易受繞擊雷電的桿塔橫擔處。

3.3特殊地區綜合考慮和設計

對于雷擊故障經常發生的地區，設計人員應結合當地實際，來完善輸電線路防雷接地設計。設計者可通過在供電線路下方設計一條耦合地線，實現避雷針與避雷線的分流與耦合，來間接地降低接地電阻，同時在易受雷擊的幾個桿塔頂部設計防雷拉線，提高桿塔的抗雷擊能力。此外，設計人員應對線路避雷器進行合理設計，確保雷電電流能順利地導入相關導線，從而進一步提高輸電線路的抗雷擊水平，保證輸電線路設計方案能適應特殊地區防雷要求。

4.結束語

綜上所述，山區地形環境復雜，為達到經濟效益，應加強輸電線路的防雷工作，減少雷擊事故，但目前山區雷擊事故的預防有一定的難度。本文通過對雷擊事故成因及易發雷擊區域特點的分析，提出了針對性的應對策略，為保證線路的穩定運行提供參考。

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