110kv高壓輸電線路的防雷措施探討

1、<p>　　110kV高壓輸電線路的防雷措施探討</p><p>　　【摘要】高壓輸電線路的防雷工作一直是一個很重要的話題，而采取怎樣的防雷措施才能保證高壓輸電線路的安全，就成為電力工作人員面臨的一大難題。本文主要從線路遭雷擊的原因、雷電對線路的危害等方面進行了闡述，并在此基礎上提出了一些110kV高壓輸電線路的防雷方法，旨在不斷提高輸電線路的防雷水平。 </p><p>　　【

2、關鍵詞】110kV；高壓輸電線路；防雷；措施 </p><p>　　中圖分類號：TM723文獻標識碼： A 文章編號： </p><p>　　由于架空線路是暴露在外的，且離地面距離較高，故很容易受到外界損害，尤其是雷擊。雷電對輸電線路會造成較大的危害，如果是在山區(qū)、丘陵等交通不便的地區(qū)，還給查找故障、維修工作造成極大的不便，一旦發(fā)生雷電事故，將對居民的生命安全造成嚴重的威脅。所以，必須加強

3、對高壓輸電線路的防雷保護，確保線路的安全。 </p><p>　　1.線路遭雷擊的原因 </p><p>　　①線路的密度相對較大，增加了雷擊中放電的機率；②雷電活動過于頻繁；③線路的絕緣水平及耐雷水平均較低；④輸電線路分布在山坡地形上，也增加了雷電繞擊的機率；⑤桿塔接地的電阻過大，一旦出現(xiàn)雷擊桿塔的情況，而接地系統(tǒng)又不能迅速將雷電泄入大地，如果桿塔電位較高，且雷電的電流幅值、雷電波陡度和

4、極性配合得好，極易造成反擊，擊穿絕緣子串，導致雷擊線路[1]。 </p><p>　　2.雷擊110kV高壓輸電線路的危害性分析 </p><p>　　110kV輸電線路作為區(qū)域電能的輸送轉(zhuǎn)換中心，其遭雷擊的危害程度主要和4個因素有關，分別是：雷擊線路后產(chǎn)生的雷電流強度；輸電線路的絕緣子閃絡放電；有無架空地線及地線的特性合理與否；桿塔接地電阻與線路是否相符[2]。而此區(qū)域最常見的雷電危害則

5、是雷電反擊與雷電繞擊。 </p><p><b>　　2.1雷電反擊 </b></p><p>　　雷電擊中輸電桿塔或避雷針后，雷電流會泄入大地，但在該過程中，因為桿塔的接地阻設計不合理，使得桿塔的接地電位值升高，然后在輸電線路上產(chǎn)生高感應電壓，最終引起線路發(fā)生反擊過電壓跳閘事故。 </p><p><b>　　2.2雷電繞擊 <

6、;/b></p><p>　　安裝了避雷針或避雷線的110kV輸電線路，能夠有效防護直擊雷，但雷電會繞擊在輸電線路上，避開了避雷措施，最終引起輸電線路發(fā)生跳閘事故。經(jīng)驗證，雷電繞擊的發(fā)生率與氣象、輸電線路桿塔的高度、避雷針或避雷線對導線的保護角等因素有關[3]。其中，根據(jù)擴大輸電線路保護角這個因素，則研發(fā)出了可控放電避雷針，能夠有效避免雷電繞擊的發(fā)生。 </p><p>　　3. 1

7、10kV高壓輸電線路的防雷對策 </p><p>　　3.1對雷電參數(shù)進行分析 </p><p>　　自從實施了輸電智能巡檢系統(tǒng)科技項目后，便可將GPS衛(wèi)星定位應用于110kV及電壓數(shù)更高的輸電線路桿塔，然后在雷電定位系統(tǒng)錄入雷電的相關數(shù)據(jù)。一旦出現(xiàn)雷電日，即可迅速查詢到輸電線路周邊的雷電活動，并通過分析雷電參數(shù)，確定線路遭雷擊的概率及等級，然后及時采取適當?shù)姆览讓Σ摺?</p>

8、;<p>　　3.2進行避雷線的架設 </p><p>　　高壓線路防雷的基本方法則是架設避雷線。避雷線能夠避免雷電對導線的直接雷擊，防止了過電壓事故的發(fā)生。架設避雷線后，雷電流會沿著避雷線再經(jīng)接地引下線泄入大地，保證了線路的安全供電。因此，為了讓高壓線路免于雷擊，110kV及電壓數(shù)更高的線路都應該進行避雷線的架設。 </p><p>　　3.3安裝線路避雷器 </p&

9、gt;<p>　　在雷電較多的地區(qū)，使用適當?shù)木€路避雷器能夠有效防止雷害事故的發(fā)生，原因是：避雷器對絕緣子兩端的電位差有限制作用，所以能防止反擊事故的發(fā)生。經(jīng)驗證，在雷電發(fā)生頻率較高的線路安裝若干組線路避雷器，能夠有效避免雷擊跳閘事故的發(fā)生。如果擔心雷電波會沿著線路侵入變電所或發(fā)電廠，可再安裝一組線路避雷器在線路的終端。此外，線路避雷器的安裝對接地有嚴格的要求，因為線路避雷器也是由接地裝置將雷電流泄入大地，故對桿塔的接地電

10、阻及接地引下線的要求都非常嚴格，且應盡可能選用不需維護的線路避雷器。 </p><p>　　3.4進行耦合地線的架設 </p><p>　　耦合地線主要具有兩方面的功效：①使雷擊塔頂時流向相鄰桿塔的雷電流增大了；②使導線和避雷間的耦合系數(shù)變大了[4]。于導線下方進行耦合地線的架設，能起到分流與耦合的作用，促進線路耐雷水平的提高。對于110kV高壓輸電線路，架設耦合地線還能使反擊跳閘的次數(shù)及

11、一相導線繞擊后對另一相造成的反擊跳閘機率大大減少。 </p><p>　　3.5對桿塔的接地電阻進行降低 </p><p>　　當雷擊桿塔時，塔頂電位會直接影響到桿塔的接地電阻，故為了防止反擊事故的發(fā)生，通常會采用將桿塔接地電阻降低的方法。由于大部分接地電阻超標的桿塔均是處于山區(qū)或地勢較為復雜的地段，故實現(xiàn)降阻有一定的難度。因此，必須結(jié)合桿塔所處區(qū)域的具體情況來設計桿塔的高度，采用可行的降

12、阻方法。然而，在現(xiàn)實操作中，許多工程的都采用了不可行的降阻措施，如降低桿塔的接地電阻時，并未與該區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)相結(jié)合就隨意采用打深井的方法來降阻。桿塔接地的主要是用來防雷，但屬于高頻電流的雷電流，有著強度很高的趨膚性，在地中流動時均是沿地表散流，深層土壤沒有任何阻礙作用，所以，采用單純的打深井方法是不可能實現(xiàn)降阻目標的，還應與處所的地勢情況相結(jié)合，選擇沿等高線做水平射線或其他方法來將桿塔的接地電阻降低。 </p><

13、p>　　3.6選擇消弧線圈連接中央式 </p><p>　　在一些雷電活動較嚴重且接地電阻不易降低的地區(qū)，可將經(jīng)消弧線圈接中央式應用于110kV及電壓數(shù)更低的，還可采用系統(tǒng)中性點不接地的方法，消弧線圈便能對大量的雷擊單相閃絡接地缺點進行消弧，便不會產(chǎn)生繼續(xù)共頻電流。即使雷擊引起二相或三相閃絡缺點，一相閃絡也不會出現(xiàn)跳閘，而是充當了避雷線，使分流增加，并對未閃絡相其耦協(xié)作用，降低了未閃絡相絕緣的電壓，使線路的

14、耐雷水平得到了較大程度的提高。當前，我國的消弧線圈接中央式，能夠有效降低雷擊跳閘事故的發(fā)生率，運轉(zhuǎn)效果非常好。 </p><p>　　3.7注重線路耐雷水平的提高，并重視線路絕緣的加強 </p><p>　　線路運行單位應重視絕緣子的全程管理，不允許劣質(zhì)絕緣子掛網(wǎng)運行。如果絕緣子已掛網(wǎng)運行，則要根據(jù)相關規(guī)定對其進行定期檢測，發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品時要在第一時間更換，并分析、統(tǒng)計絕緣子的劣化率，保證

15、線路絕與運行要求相符。對于一些雷擊活動頻繁的地區(qū)，可采取適當措施來促進線路耐雷水平的提高。 </p><p>　　一般而言，110kV輸電線路的單串懸垂絕緣子串包含有7片絕緣子，單串耐張絕緣子串則包含8片絕緣子，都是符合防雷要求的。為了將線路的耐雷水平提高，應多增1片絕緣子在絕緣子串上。研究表明，大多增加了1片絕緣子的線線路，其耐雷水平得到了較大的提高，發(fā)生雷擊跳閘事故的機率也明顯降低。合成絕緣子由于具有強度高、

16、重量輕及免維護等優(yōu)點而被廣泛應用于輸電線路的各個區(qū)段。但絕緣子如果在雷擊活動較頻繁的地區(qū)使用，則很容易出現(xiàn)雷擊跳閘事故，因為常規(guī)尺寸的合成絕緣子并不具備良好的防雷性能，加之110kV輸電線路上所使用的合成絕緣子，在遭受雷電全波沖擊時僅有500kV的耐受電壓，但瓷絕緣子卻有600kV的耐受電壓，整整高出了100kV。 </p><p>　　3.8安裝自動重合閘 </p><p>　　超過90

17、%的雷擊缺點均為瞬時缺點，故在變電站中應進行自動重合閘的安裝，以利于送電的及時恢復。有研究發(fā)現(xiàn)，我國110kV及電壓數(shù)更高的線路，重合閘的防雷成功率最高可達95%，最低也有57%的成功率，故規(guī)程規(guī)定：各級電壓線路都要盡可能地安裝單相或三相重合閘，尤其是高土壤電阻率地域的送電線路，安裝自動重合閘是必不可少的[5]。因此，為了加強輸電線路的防雷保護，安裝自動重合閘是一種有效的方法。 </p><p><b>

18、;　　4.小結(jié) </b></p><p>　　綜上所述，引起高壓線路遭受雷擊的原因多且復雜，為了解決線路遭雷擊的問題，必須結(jié)合線路區(qū)域的地形、地質(zhì)、土壤電阻率等因素綜合考慮，對雷電參數(shù)進行深入分析，再根據(jù)以往的運行經(jīng)驗，對各種方案的可行性、經(jīng)濟效益、安全性等進行分析與比較，選出一種最適合的防雷措施，以保證輸電線路的安全供電。 </p><p><b>　　【參考文獻】

19、 </b></p><p>　　[1]吳家鑫.淺談110kV高壓輸電線路的防雷措施[J].科技資訊.2010(10):145. </p><p>　　[2]李江民,黃華峰.淺談110kV高壓輸電線路的防雷保護[J].湖南工業(yè)職業(yè)技術學院學報.2009,9(06):8-9,41. </p><p>　　[3]杜培文.110kV輸電線路綜合防雷措施研究[J]