浅析110kV输电线路防雷的有效设计

（张家口先行电力设计有限公司，河北 张家口 075000）

浅析110kV输电线路防雷的有效设计

炼 杰

（张家口先行电力设计有限公司，河北 张家口 075000）

本文在结合110kV输电线路防雷设计的必要性，以及输电线路事故频发的原因进行系统阐述的基础上，阐明了110kV输电线路防雷设计的基本方法和技巧。

110kV输电线路；防雷设计；措施

前言

输电线路发生线路故障是电网事故发生故障的主要原因，而电路故障又主要是由雷击跳闸造成的。有效的减少输电线路故障以及减少雷击跳闸现象的发生，从而有效的降低电网事故成为当务之急。随着科学技术的不断发展，人们对110kV输电线路雷击跳闸事故原因的调查手段和研究方法也不断发展。其技术的发展，有利于减少110kV输电线路遭受雷击跳闸事故的发生，也有利于110kV输电线路的防雷设计。

1 110kV输电线路防雷设计的必要性及原因分析

1.1 110kV输电线路防雷设计的必要性

110kV输电线路在区域性电能输送作业和转化作业中占有重要的地位，因此，其在实际运行过程中的输配电性能稳定与否以及可靠与否都成为了各方工作人员关注的重点。一切对110kV输电线路运行稳定性产生威胁的不利因素都应该及时的处理和排除。据有关资料表示，110kV输电线路遭受雷击跳闸现象的危害程度与多种因素之间存在着密切关系。在当前技术发展的前提下，110kV输电线路的运行以及性能的发挥仍然受到多种自然环境因素的制约，较多线路的选址都靠近雷击事故高发地带，从而引起110kV输电线路绝缘子串闪络部件的损坏或是烧毁，从而引起110kV输电线路的雷击跳闸现象。

1.2 110kV输电线路遭受雷击原因

相关数据表明，110kV输电线路遭受雷击的的原因主要是由接地电阻、线路选址、避雷针单双线及耦合底线以及线路避雷器等条件引起的。而造成雷电绕击的主要原因又是因为选择了单线避雷针。山区因为地形的原因，限制了避雷针的屏蔽范围，从而加大了雷电绕击的概率。耦合地线不合理的架设位置，不仅不能实现雷电目标的转移，反而引起耦合地线顶端杆遭受雷击的高概率。110kV输电线路遭受雷击的原因有很多，但是其主要原因还是因为设计线路时候对实地测量的数据测量不准确。

2 110kV输电线路防雷设计关键措施分析

2.1 把握设计数据的准确性，降低杆塔接地地阻

110kV输电线路防雷设计，要保证设计选址的精确性和方法的准确性，如采用多次测量和多种测量方法对输电线路进行实地测量，避免测量误差和测量方法的不当，从而影响防雷设计。此外，考虑到杆塔接地电阻阻止对雷击率会有影响的情况下，要降低杆塔接地电阻的阻值率。杆塔塔顶遭遇雷击时，会相应的提高塔顶的电位，适当的降低杆塔接地电阻的阻值也会相应的降低电位，从而降低相关绝缘子串承受的过电压，同时，低电阻阻值接地线的设置也使得线路的耐雷电反击水平提高，降低线路遭受雷击跳闸故障率。此外，我们还要注意的是杆塔电阻降低电阻阻值的方法采用可采用降阻剂、填充电阻较低物质以及地级的深埋等方法，从而实现杆塔接地电阻低阻值。

2.2 合理选择输电线路路径

合理选择输电线路路径，主要表现为在110kV输电线路的防雷设计中，选址应避免雷击现象高发区，从而减少110kV线路出现雷击跳闸的可能性，保证输电线路的安全运行。如果在运输电路运行过程中，当110kV输电线路的选址必要处于雷电高发区时，作业人员要有针对性的对这一路段输电线路采用系统的、高效的防护作业。输电线路路径的合理选择是做好110kV输电线路防雷设计的前提与基础。从实践工作过程中得到的经验为，110kV输电线路遭受雷击影响的地点并不是全过程式的，而是集中于局部位置，我们通常称之为110KV输电线路的“易击区”或“选择性雷区区”。正确把握110kV输电线路中的局部高发区的规律对我们在110kV输电线路路径的设计和制定过程中具有重要的意义。其规律的特点集中表现为几个方面：1）被称为“雷暴走廊”的顺风状态下的峡谷和河谷以及山区迎风口；2）潮湿地区，集中表现在110kV输电线路杆塔周围的湖泊、水库以及沼泽地区；3）土壤电阻率参数低或者是分布状态不连续的地区，其状态下产生雷电的可能性会很高。典型的有山坡和水田的交界处，土壤与岩石的交界处以及地质断层的交界处。工作人员在作业过程中要避免以上情况，尽量减少雷击跳闸故障的发生。

2.3 输电线路避雷线的合理架设

输电线路避雷线的合理架设能够有效的防止110kV输电线路遭受雷击，同时也能够减少线路雷击跳闸故障发生的可能性。避雷线的安装在对雷电力进行不同分流处理的同时也能够对杆塔位置的雷电力进行分流，从而降低了杆塔塔顶的电位，且能够利用屏蔽电压的方式降低导线位置的感应电压参数。在减少工程成本的情况下，采用性价比比较高的避雷线实现减低线路雷击跳闸可能性，也同样有着重要的现实意义。

2.4 增加架空线中耦合地线的数量

耦合地线的作用主要是降低雷电绕击率以及降低线路反击跳闸率。在杆塔遭受雷击的过程中，耦合地线通过提高线路的耐雷击水平，减少线路反击跳闸的可能。耦合地线的架设一般需要考虑到接地电阻的阻值，如果线路中出现电阻阻值难以降低或者电阻阻值降低不明显的情况时，架设耦合地线能够实现降低电阻阻值的目的。首先，耦合地线的设置能够实现导线和地线之间的耦合作用，其次，耦合地线在分流系数的降低中也发挥着重要的作用。在实际的雷击过程中，雷击作用会使得导线上的感应电压增加并且降低绝缘子承受的冲击电压。在耦合地线的架设时要还要考虑到耦合地线与到导线地线之间的配合距离，尤其是交叉跨越的配合工作，其原因是耦合地线极易受到杆塔的结构、强度以及弧垂对地距离的影响。因此，要想实现耦合地线的施工安全，必要要合理设置耦合地线与导线之间的放电间隙。此外，还要注意重杆塔强度以及耦合地线对地距离的校核工作。

2.5 安装可控放电避雷针，装设自动重合装置

降低雷电绕击可能性的主要方法之一就是加大线路的保护角。随着技术的进步，研发出来的避雷针也越来越新型，如可控放电避雷针的研发，其也扩大了雷电的防护范围，降低了线路的饶击率。降低雷击事故可采取的措施有可控放电避雷针的使用和自动重合闸装置的装设。雷击的特点主要是瞬时性和高压性，线路受到雷击跳闸后，自动重合闸装置会自行消除闪落性事故，从而避免线路在雷击跳闸后造成永久性故障的可能。在对输电线路防雷设计时，采用线路自动重合闸装置和线路机电保护系统的结合的方式，能够有效的提高供电的可能性。一旦出现雷击跳闸的现象时。自动重合闸装置就会自主进入运行状态，从而保证线路供电的正常运行。

2.6 强化输电线路绝缘水平

相关研究成果表示，110kV输电线路耐雷击水平的程度受到其输电线路的绝缘程度的影响，并且存在着正相关的关系，即绝缘程度高，耐击水平的程度也较高。因此，确保做好110kV输电线路的绝缘程度，能够有效的提高输电线路的防雷水平。此外，在施工过程以及线路验收过程中，要重视输电线路绝缘子部件的配置工作。并且要充分了解各类绝缘子的基础性能，结合设计过程的防雷参数和运行特性等基础要求进行分析从而选择合适的绝缘子部件。

2.7 注重线路的验收工作和后期维护工作

验收工作的合理进行有着重要的意义，尤其是在针对线路的防雷设计和施工测评方面。因此，为了做好线路的验收工作，相关部门要负责任的做好相关的验收工作，比如说工程项目接地体埋设深度的检查工作、射线长度的检查工作，检查其是否与当地实际情况相符合，是否与设计要求相违背。其次，相关部门还要对工程材料进行检查，看看其是否是合格品，重点要对可控放避雷针等装置进行检查，检查其是否符合当前的情况，尽量减少工程材料采买不当而影响电网后期的事故发生率。严禁偷工减料、中饱私囊等恶性行为。在重视线路验收工作的同时也不能忽视了线路工作的后期维护。季节变化的影响下，线路故障也会随着季节发生相应的变化。所以，后期维护工作中更要确保线路走廊安全间隙的充足，并且定期维护局部雷电高发线线路的后期工作。

结语

110kV输电线路的防雷设计工程对线路防雷水平以及耐雷击水平的提高上发挥着重要的作用，也能够有效的降低线路维修成本、减少线路雷击跳闸现象的发生，同时也能够有效的减少电网故障损失，从而为电网维修成本节省了大量的人力物力和财力。因此，在110kV输电线路防雷设计的过程中更要严格把握具体问题具体分析的原则，充分了解当地的地理位置、水文条件以及气候状况等影响因素，从而设计出合理的、有针对性的防雷系统，从而降低线路故障率。

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