110kV高压交流输电线路雷击危害及防雷技术

110kV高压交流输电线路雷击危害及防雷技术

曾涛 饶瑛

贵州电网有限责任公司兴义供电局

摘要：随着经济的发展，人们对电力的需求越来越高，输电线路铺设范围不断增大。在电力输送过程中，自然界雷击问题是影响输电稳定的最大因素之一，为了保障输电线路不受过多雷击影响，本文详细分析雷击对输电线路的主要危害，并提出具体的防雷方式，以此为电力部门提供一些参考，降低雷击问题对110kV高压输电线路的不利影响。

关键词：110kV高压交流输电线路；雷击危害；防雷技术

引言：110kV高压交流输电线路是主要的电力输送方式之一，在线路输送过程经常要通过恶劣环境区域，其中雷击问题是影响电力输送稳定的主要原因。因此，输电线路在架设过程应详细调查与规划铺设路线，经过雷电频繁区域应运用针对性防雷技术，降低雷击损害，为电力用户提供稳定的电力供应。

1雷击对110kV高压交流输电线路危害

雷击问题在一些特殊区域无法避免，一旦110kV输电线路受到雷击，电力供应则会无法稳定运行，导致大面积用户出现停电问题，严重影响社会发展稳定性。其中雷击问题对输电线路造成的主要危害有以下几种：

第一，直击危害。输电线路未设置专业防护装置，雷电直接对线路造成危害，为雷电直击危害，其主要表现是雷电对线路直接击中、损害，雷电携带的大量电流会对输电线路的接地电阻造成不同程度危害，不过通常输电线路会在雷击频繁区域安设防雷装置，这种直击问题出现较低，对整体的输电线路危害较小，不过雷电携带大量电流，会对直击区域造成严重损坏，若是直击到防雷装置上，此区域电位值降低，反击问题几率较低^[1]。

第二，反击危害。输电线路中杆塔、电线杆、避雷装置受到雷电反击时，会形成强雷电流，这种电流会迅速击穿大地，导致接地电压在短时间内增加，同时，还会在输电线路上形成高感应电压。因此，雷电反击问题危害性较高，产生放电电压会迅速增加至十几万伏，电流增加至几万安，会导致电力设备在高温影响下，发生融化或烧毁情况。其中，在输电线路中反击危害造成的影响主要是在塔顶附近，会让输电线路出现频繁跳闸，对输电线路的稳定与安全造成严重影响。

第三，绕击危害。为了降低雷击问题对输电线路造成的危害，现阶段，输电线路主要使用两种防雷方式：一种是，避雷线，另一种是，避雷针。不过在实际应用中，线路还会发生雷击问题，导致这一问题主要是由于雷电绕过防雷装置，直接对导线造成影响，形成绕击危害。这种危害多发生在线路复杂或稀疏区域，其表现为线路会发生一系列闪络现象，促使整体线路都无法正常供电，无法满足人们用电要求，对社会发展造成阻碍。输电线路中出现绕击危害，雷电流还会绕过防雷设施在杆塔作用下，将电流传入地面，绝缘子会烧毁，进而会对周边生活的人们生命财产造成严重危害。

2防雷技术具体应用

2.1科学设置线路走向

自然界发生雷电天气通常没有可控手段且不存在任何自然规律，不过根据多种调查工作经验，可以明确不同区域出现雷电天气的频繁几率，总结出哪些地势会更容易发生雷电天气，例如：森林茂盛区域、大型水库、峡谷顺风区、部分山区等等。同时，部分地区的土壤中电阻存在差异，极易发生突变情况，导致雷击情况出现，在这些区域内铺设输电线路极易受到雷击损害，即使安设防雷装置，还会出现一些雷击损害问题，无法保证电力供应稳定性。因此，输电线路找铺设前应对铺设区域进行详细调研，尽量避开这类区域，若是避开成本较高，需要在此区域进行线路铺设，应根据雷电与环境的实际情况，安设针对性的防雷装置，以此减少输电线路受到雷击问题的影响^[2]。

2.2合理装配防雷装置

在110kV高压交流输电线路上安装防雷装置，工作人员应对线路中不同区域进行科学调研，明确雷电出现频率过高区域，在此部分进行重点安设，并与线路绝缘部位串联连接，以此发挥出最佳的防雷效果，避免绝缘子出现闪络情况。此外，在安装避雷装置过程中，还需要结合线路与环境的综合因素，分析装配方式以及经济效益，合理运用防雷装置数量，促使在最低成本投入下，达到预期的防雷效果。在输电线路中最易受到雷击损害的部件是线路杆塔，工作人员应在杆塔附近安设适量的绝缘子，通常数量在2个左右，增强输电线路的绝缘能力。绝缘子主要运用合成型绝缘子，其具备性能强、防污性高、容易维护等诸多优点，不过在雷击问题经常发生的位置中，运用这种绝缘子会出现经常跳闸问题，工作人员应对合成绝缘子加以完善与改进，使其更符合输电线路防雷效果。

2.3安装自动合闸装置

在自然环境中，雷电现象发生时间十分短暂，对输电线路造成雷击，通常不会发生多次同一位置雷击情况。对于这种情况，在输电线路受到雷击后，线路会自动跳闸避免雷击问题造成进一步危害，这种闪络危害会在短时间内消失，通常会运用人工方式处理线路跳闸，工作人员无法迅速到达跳闸位置，严重影响输电线路的稳定与安全，因此，为提升合闸效率，在铺设输电线路时，应科学安设自动合闸装置，同时，还要增强对线路的继电防护。在线路出现雷击跳闸问题后，自动合闸装置会自动工作，达到相关标准后会自动工作实现合闸，保证电力供应能够快速恢复，提升电力输送稳定性，避免电路由于跳闸问题对用电户的日常生活造成不利影响。

2.4标准架设耦合地线

经过对雷击闪络反击现象进行研究，可以明确其中相关原理，工作人员根据原理，可以运用提升耦合系数的办法，减少电感强度与接地电阻值，为提升输电线路的防雷性能奠定良好基础。提升耦合系数的具体方式需要对耦合地线与架空地线加强布置效果，不过雷击问题一旦出现，极易构成不稳定电磁感应现象。针对这种情况，工作人员要根据杆塔的接地电磁感应强化手段，进一步增强线路的耦合地系数。同时，在雷击频发区域，应在附近设立架空地线，促使输电线路在受到雷击后，可以根据耦合分流方式，将对雷击电流进行处理，最大限度减少雷击对杆塔耐压值，保障输电线路安全、稳定运行。

2.5安设垂直电极

在输电线路中，一些区域的中土壤电阻率过高，雷击问题会大幅度提升，为了转变这种情况，电力部门可以采用安设垂直电极进行防控。具体安设方式主要是在输电杆塔周围安设符合实际情况的垂直电极。通常埋设深度在半米左右，杆塔材料为水泥时，可以将垂直电极安设在距离水泥杆塔底部4米远区域，铁塔类杆塔应安设在6米远。此外，垂直地极应预先使用角钢或圆钢加以处理，地极之间距离应控制在5米左右，科学的深度与距离，能够发挥出垂直地极散流效果，降低雷击造成的严重危害^[3]。

2.6增强线路绝缘

高压输电线路的铺设过程中，一些特殊区域会运用大跨越方式进行线路架设，这种情况所应用的杆塔通常为高杆塔，不过随着杆塔越高，雷击问题越加频繁。在高杆塔受到雷击情况时，顶部电位增高，电压变大，出现雷电绕击情况会增大，极易导致输电线路发生跳闸问题。基于此，为了控制跳闸情况出现，工作人员应在高杆塔顶部增设绝缘子片或是提升绝缘子长度，降低出现雷电绕击几率，同时，工作人员在标准情况下，提升跨越档中导线与底线的间隔距离，这种方式也能够增强线路的绝缘效果。

结束语：综上所述，输电线路中雷击损害是影响电力供应稳定的主要因素，其会对输电线路造成不同种类危害，电力部门应充分认知到雷击问题的损害严重性，在铺设线路时，应对线路做出详细调查，尽量规避雷击频繁区域，若是无法避免，应该在雷击频繁区域，安设专业防雷设施，降低雷击对输电线路造成的损害，保证输电线路稳定性。

参考文献：

[1]袁晓飞.关于110kV高压输电线路的防雷保护措施研究[J].华东科技（综合）,2020,000(004):P.1-1.

[2]李笑怡.防雷技术在输电线路设计的应用[J].集成电路应用,2020(1):70-71.

[3]张滔,鲁岱,王红斌,等.110kV输电线路雷击故障分析及防雷改造研究[J].通信电源技术,2019,v.36;No.189(09):124-127.