110kV输电线路防雷技术研究

张乾华

（国网福建省电力有限公司龙岩供电公司）

110kV输电线路防雷技术研究

张乾华

（国网福建省电力有限公司龙岩供电公司）

电与人们的生活息息相关，为了提升输电过程中的电力损耗，远距离输电一般采用高压输电方式。输电线路的防雷技术研究对于输电网的安全性及稳定性十分重要，因此，本文就针对110kV的输电线路防雷技术进行研究，以帮助我国输电网更加安全稳定的构建。

110kV输电线路；防雷技术；研究

输电线路主要分为电力网与电力系统两个部分，我国输电线路一般都是暴露在环境中，输电线路容易受到环境的影响而损坏，其中，雷击对输电线路的影响十分恶劣，其不仅影响整个电力输送网，其还可能引发重大用电安全事故。此外，输电线路暴露在环境中，在雷雨天气下受到雷击的概率较大，因此，积极探究输电线路的防雷技术对于输电网的安全性十分重要。本文以110kV的输电网为例，分别从输电线路防雷击、输电线路雷击后的防闪络、输电线路闪络后的防建弧，建弧后的防停电四个方面介绍110kV输电线路的防雷技术。

1 输电线路的防雷装置

1.1 避雷线的架设

避雷线是输电线路防雷设施的最基本装置。防雷线的设置有利于避免雷电直接击中输电线路。避雷线搭设之后，能够减少雷击事故发生之后在输电线路杆塔上流动的电流，进而迅速降低杆塔的电势差。避雷线的搭设与输电线路构成了耦合电路，输电线路绝缘子上的电压会相对降低，同时，避雷线搭设之后对输电线路有一定的屏蔽作用，输电线路上的感应电流也会相应降低，输电线路在雷雨天气被雷击的机率就会大大降低。避雷线的避雷效果与线路的电压成正比，而避雷线的搭设造价与线路电压成反比，对于110kV的输电线路中应该全面搭设避雷线，进而有效的提升输电线路的防雷效果。

1.2 避雷针的安装

避雷针是输电线路中常用的防雷措施之一，但是目前，利用避雷针进行输电线路的防雷设置还存在一定的技术问题未有效解决。首先，在实际输电线路的防雷装置中，安装避雷针后，输电线路遭受雷击事故的频率反而相对更高，且避雷针的防雷区域有限，要想利用避雷针对输电线路实施全面的防雷设置不仅工作量十分巨大，且成本也相对较高，防雷效果还十分有限。此外，目前国际上对避雷针的防雷区域范围研究还存在问题，即不能够十分精准的确定避雷针的防雷范围，这对于安装避雷针进行输电线路防雷工作的开展也带来了极大的问题。避雷针是将雷电吸引过来，因此，安装避雷针之后，若输电线路避雷针防雷范围计算不准确，避雷针安装距离不科学，不仅不能降低输电线路雷击事故的发生，其还会大大增加输电线路雷击事故发生的概率。因此，利用避雷针进行输电线路的防雷还需要进一步的实验研究才能够实践应用。

1.3 提升线路的绝缘性

输电线路一般都是高杆塔架设，且这些杆塔与杆塔之间的距离较大，一些杆塔架设可能跨越一座山头或河流，高杆塔架设及长距离杆塔架设使得输电线路遭受雷击的机率大大增加。当杆塔遭受雷击之后，杆塔顶端的电位会急剧增长，同时，输电线路会出现较高的感应电流，输电线路出现绕击的概率也会相对更高，此时，输电线路的跳闸率会大大增加。为了降低输电线路遭受雷击的概率，提升输电线路的稳定性，在高杆塔容易被击中的塔顶位置可以适当增加绝缘子串片数，使导线与地线之间的距离更大，从而提升输电线路的绝缘性，增强输电线路的抗雷击能力。

2 降低雷击对输电线路影响的措施

2.1 绝缘方式的合理选择

差绝缘方式与不平衡绝缘方式是输电线路中常采用的两种线路绝缘搭设方式，其中差绝缘方式较为适用于消弧线圈接地与中性点不接地的输电线路系统，同时，差绝缘方式还要求导线为三角形排列。差绝缘方式搭设，在雷电击中输电线路时，上导线会被先击穿，雷电的电流会从杆塔流入大地，上下导线就不会出现两项闪络。输电线路的抗雷击能力也会显著提升。不平衡绝缘方式主要应用于高压或超高压输电线路，随着现代输电线路输送电压的逐渐增长，双回路线路同杆架设输电线路越来越普遍，采用不平衡绝缘方式在双回路输电线路遭受雷击之后会降低其跳闸率。不平衡绝缘方式主要是在输电线路遭受雷击之后，利用双回路上绝缘子串片数存在的差异，降低绝缘子串片数较多的线路发生闪络的机率。首先，双回路的输电线路遭受雷击之后，绝缘子串片数较少的回路会先行发生闪络现象，而此时绝缘子串片数较少的回路就会充当地线的角色，与另一线路之间的耦和作用会大大增强，线路的抗雷击能力会大大降低，另一线路发生闪络的机率也会大大降低，输电线路的跳闸率也会相对降低。

2.2 耦合地线的搭设

在输电线路的架设过程中科学合理的搭设耦合地线，对增强输电线路的抗雷击能力十分有效。①搭设耦合地线之后，输电线路的接地电阻会显著降低。在输电线路的架设过程中，沿线在地下埋设接地线，将两个杆塔之间的接地线连接起来，土壤的电阻率会有效降低，特别是高电阻土壤的电阻率会显著降低。②耦合地线搭设不仅能够为避雷线分流，其还能与避雷线之间产生耦合作用，大大降低了雷击输电线路的机率。此外，经过相关的实践研究显示及实际输电线路避雷经验表明，在输电线路沿线架设耦合地线不仅可以降低雷电击中输电线路的机率，其还大大降低了输电线路的跳闸率。

2.3 预防电棒与负角保护装置

预防棒的使用主要是通过增大导线与地线之间的耦和作用，降低导线与地线之间的距离，进而使杆塔上的分流效果更加明显，使雷击之后输电线路的电压分布更加均衡，进而降低输电线路跳闸率及增强输电线路抗雷击能力的。负角保护是将导线的临界击距降低，增强对导线的屏蔽效果而提升输电线路的抗雷击能力的。输电线路中预防电棒与负角保护针一般都是一起使用，其具有避雷效果好，安装检修便利，成本低廉等优点，是输电线路防雷装置中常用的设施之一。

2.4 消雷器的装设

消雷器是目前较为新型的一种防雷装置，在我国，其已经在输电线路防雷技术中得以广泛的应用。与避雷针相比较，防雷器的避雷范围更加宽广，且在实际使用过程中的使用效果及价值也更佳，近年来，消雷器在输电线路防雷中的应用逐渐被人们认可，应用范围也越来越大，其应用效果也良好，安装成本较为低廉。

2.5 接地降阻剂的使用

降阻剂主要用于接地处理，降阻剂的使用使得土壤电阻大大降低，特别是针对高电阻土壤。近年来，降阻剂的研究逐渐成熟，越来越高效、成本低廉的降阻剂被研发使用，新型降阻剂的使用使得现代输电线路接地电阻大大降低，其使得输电线路的抗雷击能力有效提升。降阻剂的使用也有一些弊端。①降阻剂的酸碱度一般为碱性，长期使用对接地线会有较强的腐蚀作用，因此，在使用降阻剂降低接地电阻的输电线路中要对接电线定期进行检查与维护，以保证输电线路的接地装置正常。②降阻剂的降阻效果会随着时间的推移而逐渐下降，因此，目前，研究出一种对接地线路腐蚀性更低，降阻效果更加长效持久的降阻剂是研究的重点。

3 结束语

在雷电天气下，输电线路遭受雷击的机率很大，输电线路遭受雷击不仅会影响电网的正常供电，其可能还会造成用电安全事故，因此，积极探究输电线路防雷击技术十分重要。输电线路遭受雷击的因素有很多，本文通过对输电线路防雷击技术以及降低雷击后输电线路影响两方面对110kV输电线路防雷击技术进行研究，以帮助我国输电线路更加安全稳定的构建，提升电网运行的安全性及稳定性。

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1004-7344（2016）32-0125-02

2016-10-25