文/李強(qiáng)，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局阿巴嘎供電分局

110kV輸電線路防雷保護(hù)探討

文/李強(qiáng)，內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局阿巴嘎供電分局

文章通過對(duì)110kV高壓輸電線路遭雷擊的危害性以及雷擊跳閘的成因進(jìn)行分析,探討出110kV高壓輸電線路綜合防雷的幾點(diǎn)保護(hù)措施,其中包括分析雷電參數(shù)、架設(shè)避雷線、安裝線路型避雷器、架設(shè)耦合地線等關(guān)鍵技術(shù),以期更大程度上預(yù)防高壓輸電線路的雷擊事故,確保電力輸送的安全、穩(wěn)定。更多還原

高壓輸電；防雷保護(hù)；安全；措施

雷電是一種十分常見的自然現(xiàn)象，其蘊(yùn)藏了巨大的能量，能給被擊中的物體造成毀滅性打擊。對(duì)于電力行業(yè)來說，輸電線路最怕遭遇雷電等自然因素，尤其是110kV輸電線路。由于其運(yùn)用范圍逐漸廣泛，在一些雷電多發(fā)地區(qū)，110kV輸電線路遭受雷擊發(fā)生事故的現(xiàn)象普遍存在，因此需要在110kV輸電線路設(shè)計(jì)施工過程中，做好防雷措施。

1 雷電對(duì)于輸電線路的影響

電網(wǎng)中的事故以輸電線路的故障占大部分，輸電線路的故障又以雷擊跳閘占的比重較大，尤其是在山區(qū)輸電線路中，線路故障基本上是由于雷擊跳閘引起的，據(jù)運(yùn)行記錄，輸電線路的供電故障一半是雷電引起的，所以防止雷擊跳閘可大大降低輸電線路的故障，進(jìn)而降低電網(wǎng)中事故的發(fā)生頻率。

1.1 感應(yīng)雷過電壓

雷擊線路周圍地面或者線路桿塔時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，從而在導(dǎo)線上引發(fā)過電壓，使得導(dǎo)線中的電流增大，產(chǎn)生一種嚴(yán)重威脅人身財(cái)產(chǎn)安全的“高壓線”。因主放電自身速度的原因，會(huì)在導(dǎo)線兩側(cè)運(yùn)動(dòng)并產(chǎn)生一種感應(yīng)過電壓波，這種感應(yīng)過電壓會(huì)在瞬間把線路變成為“高壓線”。針對(duì)這種現(xiàn)象，在設(shè)置電纜的時(shí)候，最好把電纜埋入地下，而不是利用架空的方式來預(yù)防感應(yīng)雷，同時(shí)還應(yīng)該增設(shè)相應(yīng)的室內(nèi)線路防雷設(shè)施，加設(shè)專門弱電保護(hù)裝置。

1.2 直擊雷過電壓

雷電直接擊到輸電線路上，大量的雷電流經(jīng)過輸電導(dǎo)線，通過輸電線路的阻抗而接地，在阻抗上出現(xiàn)電壓降，導(dǎo)致被擊點(diǎn)的電位升高，這種就叫做直擊雷過電壓。由于直擊雷過電壓的機(jī)械效應(yīng)、電效應(yīng)以及熱效應(yīng)，很容易破壞線路，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成人員的傷亡。因此，在實(shí)際工作中，通常是利用避雷針來防直擊雷，把雷電引到避雷針上，以此安全地將雷電導(dǎo)入到地中，達(dá)到屏蔽的作用。

2 雷擊110kV輸電線路跳閘原因分析

2.1 輸電線路是否經(jīng)過雷暴發(fā)生概率較大的區(qū)域。

有些地區(qū)具有特殊的地理環(huán)境等因素，導(dǎo)致雷電活動(dòng)比較頻繁，輸電線路如果經(jīng)過此區(qū)域而沒有采取相應(yīng)的提升防雷水平的措施，其受到雷電影響而跳閘的事件發(fā)生頻率就會(huì)大大增加。

2.2 輸電線路遭遇強(qiáng)雷電的多種擊中方式，如直擊、反擊或者繞擊。由于輸電線路大多安裝了避雷裝置，所以其被雷電直接擊中的可能性相對(duì)較小。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)來看，輸電線路受到的雷擊多是由于雷電繞過避雷裝置而擊中線路或者雷電擊中附近設(shè)施，進(jìn)而影響到線路的運(yùn)行，即雷電繞擊和雷電反擊方式。

3 輸電線路防雷保護(hù)措施

3.1 架設(shè)避雷線

架設(shè)避雷線作為輸電線路的基本避雷措施，可以避免雷電對(duì)高壓輸電線路的直擊。架設(shè)了避雷線后，雷電直擊輸電線時(shí)將會(huì)首先擊中避雷線，然后雷電流通過接地線被導(dǎo)入地下，從而避免了雷擊直擊而跳閘的事件發(fā)生。由于天氣系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性，所以為了防止雷電直擊，高壓輸電線都應(yīng)該架設(shè)避雷線。

3.2 安裝線路型避雷器

線路型避雷器是利用雷電擊中塔桿時(shí)將雷電流導(dǎo)入地下的動(dòng)作，以保護(hù)絕緣子串不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，從而能夠有效防止雷電反擊。通常，線路型避雷器具有通流量大、反應(yīng)快、維護(hù)簡(jiǎn)單、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)安裝有著嚴(yán)格的要求，尤其是塔桿的沖擊電阻對(duì)線路型避雷器的耐雷水平影響很大，所以應(yīng)盡量按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝。

3.3 進(jìn)行耦合地線的架設(shè)

架空線路下方或者附近架設(shè)的架空地線被稱為耦合地線，在雷電擊中塔桿時(shí)，其會(huì)有分流和耦合的作用，能夠降低反擊和繞擊的幾率。在實(shí)際避雷中，這種耦合地線不僅在塔頂受到雷擊時(shí)會(huì)增大了被雷擊桿塔流向相鄰桿塔的雷電流，而且增大了導(dǎo)線和避雷線的耦合系數(shù)，降低了絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象的幾率。實(shí)踐證明，架設(shè)耦合地線對(duì)降低雷擊跳閘率具有明顯效果。

3.4 對(duì)桿塔的接地電阻進(jìn)行降低

當(dāng)雷擊桿塔時(shí)，雷電流會(huì)通過桿塔流入大地，從而使塔頂?shù)碾娢恢抵苯邮艿綏U塔的接地電阻的影響。一般來說，桿塔的接地電阻主要受到桿塔的高度、塔桿所處的土壤電阻率等因素的影響。而且由于雷電流流入地下時(shí)往往沿地表傳輸，所以采用深井的方式來降低接地電阻的做法是不可行的。在制定降低桿塔接地電阻的具體方案時(shí)，應(yīng)對(duì)桿塔的地理位置具體考察，考慮桿塔附近有無低電阻率的土壤，或者水源等，然后對(duì)這些地理?xiàng)l件加以有效的利用，從而降低桿塔的接地電阻。

3.5 加強(qiáng)桿塔絕緣

為了降低受輸電線路的跳閘率，工作人員常常會(huì)對(duì)高桿塔、跨越較大桿塔及遭受雷擊較頻繁的桿塔進(jìn)行增絕緣處理，主要方法有增加絕緣片數(shù)量、更換復(fù)合絕緣子等。同時(shí)運(yùn)行單位也應(yīng)重視線路中絕緣子的管理，不僅要拒絕不合格的絕緣子參與電網(wǎng)運(yùn)行，而且在定期檢查中更換不合格的絕緣子，或者使用復(fù)合絕緣子和增加絕緣子數(shù)量增加防雷效果。但出于經(jīng)濟(jì)性考慮，電力企業(yè)不可能為了防止雷擊而無限增加絕緣子的數(shù)量，由此看來，這種通過提高輸電線路的絕緣性來防止雷擊跳閘的方法也有其相應(yīng)的局限性，因此后期需要在控制成本方面找尋更佳方案。

3.6 安裝自動(dòng)重合閘

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，絕大部分雷擊所造成的跳閘現(xiàn)象沒有危及到電網(wǎng)的運(yùn)行能力，因而可以在變電站中安裝自動(dòng)重合閘，在雷擊跳閘后直擊合閘，以利于送電的及時(shí)恢復(fù)，降低雷擊的經(jīng)濟(jì)損失。從實(shí)際應(yīng)用效果來看，這種重合閘的防雷成功率最高可達(dá)95%，最低也有57%。故有關(guān)規(guī)程規(guī)定：各級(jí)電壓線路都要根據(jù)運(yùn)行情況，盡可能地安裝單相或三相重合閘，尤其是因土壤電阻率高而受到雷擊的可能性較大的地域的送電線路，因此，安裝自動(dòng)重合閘對(duì)于減少雷電的危害是一種行之有效的方法，應(yīng)該加以推廣。

4 結(jié)束語

110kV的運(yùn)用不斷廣泛，與其相關(guān)的防雷問題也逐漸受到業(yè)界的重點(diǎn)關(guān)注。輸電線路防雷需要明確發(fā)生雷擊的根本原因，在根據(jù)輸電線路的基本特點(diǎn)，制定詳實(shí)的防雷措施，并且加以執(zhí)行，切實(shí)降低雷擊對(duì)110kV輸電線路造成的影響。