浅析110kV输电线路综合防雷技术与接地电阻的设计

肖定静

摘 要：110kV架空线路大多安置在山区，由于山区存在诸多因素的影响，很容易遭受雷击等自然的影响，而引起跳闸等大规模电力事故，所以提升110kV架空线路的防雷性能对于电网系统来说是非常重要的一项内容。这篇文章分析了目前发生的110kV输电线遭受雷击的案例，详细说明了雷电灾害对于电缆的各种危害，并通过杆塔接地电阻和避雷技术的研究，得到了几种输电线防雷的保护办法，不但能够降低雷电等自然现象对输电线路的破坏，还能够大大地降低线路维护的成本。

关键词：110kV；输电线路；雷击；规避技术

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.149

目前国内十分看重电力系统的建设与发展，为了保证国内大部分用电困难区域的用电正常，保障他们的用电质量和数量，就要在很多区域假设110kV的高压输电线路。但是由于很多线路暴露在自然环境之下，非常容易受到雷击等自然灾害的破坏，一旦遭受损害就会导致当地电网系统的瘫痪，对当地居民的生活带来很大的影响。因此对高压输电线路防雷避雷技术的研究就显得尤为重要，并且已經成为电力系统发展中的重要一环。

1 输电线路雷击事故分析

（1）雷电反击事故。在雷电多发地经常会出现雷电击中输送线路塔杆的现象，导致一系列的雷电反击损伤，产生这种损伤的原因主要与该处的地形与土壤电阻有关。由于输电线路大多铺设在山区，在施工上就要面临铺设困难、土壤选择的问题，同时在接地的条件上也有着很大的局限性，这些问题综合起来就很容易造成雷电反击等现象。雷电反击现象主要指输电线路杆塔顶端的电压超过了一定的额度之后，绝缘子会产生击穿而放电，放电的电流也会和杆塔的电压和相邻杆塔的距离有关。

（2）雷电绕击。目前国内绝大多数地区都对110kV输电线路安置了雷电规避保护装置，尽可能地保证了输电线路的安全。但是一些地区的避雷保护经常会发生失效，比如说单避雷线线路、双回路线路杆塔中的鼓形塔等。

2 接地电阻对比与避雷器的设计原则

在110kV输电线路运行和维护的过程中，应当着重改进线路杆塔的接地装置，改进后输电线路的雷击跳闸率能大幅度地降低，一般能够降低25%到35%左右，特别对于接地装置很恶劣的地方，能够降低雷击跳闸率高达到50%。

（1）提高杆塔接地电阻。输电线路杆塔接地电阻的大小会影响到线路的雷击保护能力。有数据表明，当输电线路所在地的土壤电阻越高，那么整个线路的抗雷击水平就越低。对于国内的电力系统来说，大部分区域的接地土壤电阻都普遍偏高，这将不利于提升整个输电线路的抗雷击性能。

（2）避雷线路数量。有关资料表明，尽管输电线路所在地的接地电阻相同，那么使用不同的输电线路保护装置所能够产生的保护效果也是不一样的。比如在110kV输电线路的施工过程中，使用双避雷线模式就会大大地提升线路防雷避雷的性能。

（3）线路避雷器。国内许多地方的输电线路都会安装避雷器，在雷雨天气当雷电击中线路杆塔，当避雷器工作时，就会很大程度地降低线路所受到得雷击损害。如果将输电线路输入的电流向避雷线的两端分流，就能有效地保护输电线路不受损害。

3 输电线路综合防雷的主要技术

（1）减少杆塔接地电阻存量。施工队在铺设输电线路的时候，通常会有意地去降低杆塔的接地电阻存量，这样不但能够降低成本，还能提升输电线路的避雷效果。这样做的主要原因是当输电线路附近土壤的电阻降低了之后，雷电击中杆塔时所产生的电压差也会降低，这样能够保护输电线路的正常工作，不但能够保护整个线路尽量不受雷击所损伤，还能提高线路抗雷击的程度。

在对输电线路建造和维护时，应当根据当地技术人员的指导，适当地对输电线路进行一定的改造，比如说调整线路上电极的规格、改变土壤的电阻率等。特别对于地理环境恶劣的山区，如果选择最优的输电线路进行铺设，将能够大大地降低后期对于输电线路的维护成本。

（2）双避雷线与负保护角。从前面可以知道，如果在输电线路上安装双避雷线装置，就能够有效地降低输电线路在遭受雷击时的损害。而在安置双避雷线时应当注意到：要精确测量避雷线之间的距离，并尽可能地增加避雷线和导线之间的距离，通过这种方法来减少保护角，使其保持在接地线与导线距离的3到5倍。第二可以采用负保护角的办法，将导线向内测移动，这样可以避免杆塔的基础压力给线路带来的超负荷现象。

（3）对于瞬时雷击的防护措施。通过查阅资料可以知道，对于输电线路中所发生的雷击事故中，90%以上都是由雷击时的瞬时作用造成的。所以在铺设输电线路时，务必要装配配套的继电保护器和110kV的自动重合闸。当输电线路遭受雷击时，这两个装置就会相互配合，增加输电线路的稳定性，并大大地降低雷电事故的伤害。

（4）安装侧向避雷针。在某些地区杆塔会架设在山顶或半山腰等较高的地方，有时会出现线路和杆塔与雷云平行甚至更高的情况，而输电线路的电磁环境非常复杂，所以这地方的杆塔和线路更容易遭受雷电的袭击。根据长期的理论研究和实践总结，在110kV线路之间安装侧向避雷针是一种非常有效的办法，将侧向避雷针安装在杆塔横担的两侧，长度最好在3m左右，中间固定长约1.2m，横向设备长约1.8m，并安置3个有效的固定点。

4 结语

总的来说，对110kV输电线路设置多种防雷的办法，能够切实有效的保证电网系统的安全运转，同时还要增强对输电线路避雷技术的研究，这有利于110kV输电线路防雷技术的发展。作者在这篇文章中详细地介绍了多种110kV输电线路避雷技术，并结合实际经验，着重分析了雷电危害对于110kV输电线路产生的伤害和影响，并提出了很多切实可行的意见和办法。

参考文献：

[1]宋佳.110kV输电线路采用氧化锌避雷器提高耐雷水平的研究[J]. 民营科技，2012（07）：18.

[2]谢鹏飞，雷继帅，陆潇.110kV输电线路防雷措施探析[J].机电信息，2012（21）：32-33.

[3]周朝坚.基于110kV输电线路在防雷中的研究[J].城市建设理论研究：电子版，2011.