張乾華

（國網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司）

110kV輸電線路防雷技術(shù)研究

張乾華

（國網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司）

電與人們的生活息息相關(guān)，為了提升輸電過程中的電力損耗，遠(yuǎn)距離輸電一般采用高壓輸電方式。輸電線路的防雷技術(shù)研究對(duì)于輸電網(wǎng)的安全性及穩(wěn)定性十分重要，因此，本文就針對(duì)110kV的輸電線路防雷技術(shù)進(jìn)行研究，以幫助我國輸電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定的構(gòu)建。

110kV輸電線路；防雷技術(shù)；研究

輸電線路主要分為電力網(wǎng)與電力系統(tǒng)兩個(gè)部分，我國輸電線路一般都是暴露在環(huán)境中，輸電線路容易受到環(huán)境的影響而損壞，其中，雷擊對(duì)輸電線路的影響十分惡劣，其不僅影響整個(gè)電力輸送網(wǎng)，其還可能引發(fā)重大用電安全事故。此外，輸電線路暴露在環(huán)境中，在雷雨天氣下受到雷擊的概率較大，因此，積極探究輸電線路的防雷技術(shù)對(duì)于輸電網(wǎng)的安全性十分重要。本文以110kV的輸電網(wǎng)為例，分別從輸電線路防雷擊、輸電線路雷擊后的防閃絡(luò)、輸電線路閃絡(luò)后的防建弧，建弧后的防停電四個(gè)方面介紹110kV輸電線路的防雷技術(shù)。

1 輸電線路的防雷裝置

1.1 避雷線的架設(shè)

避雷線是輸電線路防雷設(shè)施的最基本裝置。防雷線的設(shè)置有利于避免雷電直接擊中輸電線路。避雷線搭設(shè)之后，能夠減少雷擊事故發(fā)生之后在輸電線路桿塔上流動(dòng)的電流，進(jìn)而迅速降低桿塔的電勢差。避雷線的搭設(shè)與輸電線路構(gòu)成了耦合電路，輸電線路絕緣子上的電壓會(huì)相對(duì)降低，同時(shí)，避雷線搭設(shè)之后對(duì)輸電線路有一定的屏蔽作用，輸電線路上的感應(yīng)電流也會(huì)相應(yīng)降低，輸電線路在雷雨天氣被雷擊的機(jī)率就會(huì)大大降低。避雷線的避雷效果與線路的電壓成正比，而避雷線的搭設(shè)造價(jià)與線路電壓成反比，對(duì)于110kV的輸電線路中應(yīng)該全面搭設(shè)避雷線，進(jìn)而有效的提升輸電線路的防雷效果。

1.2 避雷針的安裝

避雷針是輸電線路中常用的防雷措施之一，但是目前，利用避雷針進(jìn)行輸電線路的防雷設(shè)置還存在一定的技術(shù)問題未有效解決。首先，在實(shí)際輸電線路的防雷裝置中，安裝避雷針后，輸電線路遭受雷擊事故的頻率反而相對(duì)更高，且避雷針的防雷區(qū)域有限，要想利用避雷針對(duì)輸電線路實(shí)施全面的防雷設(shè)置不僅工作量十分巨大，且成本也相對(duì)較高，防雷效果還十分有限。此外，目前國際上對(duì)避雷針的防雷區(qū)域范圍研究還存在問題，即不能夠十分精準(zhǔn)的確定避雷針的防雷范圍，這對(duì)于安裝避雷針進(jìn)行輸電線路防雷工作的開展也帶來了極大的問題。避雷針是將雷電吸引過來，因此，安裝避雷針之后，若輸電線路避雷針防雷范圍計(jì)算不準(zhǔn)確，避雷針安裝距離不科學(xué)，不僅不能降低輸電線路雷擊事故的發(fā)生，其還會(huì)大大增加輸電線路雷擊事故發(fā)生的概率。因此，利用避雷針進(jìn)行輸電線路的防雷還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究才能夠?qū)嵺`應(yīng)用。

1.3 提升線路的絕緣性

輸電線路一般都是高桿塔架設(shè)，且這些桿塔與桿塔之間的距離較大，一些桿塔架設(shè)可能跨越一座山頭或河流，高桿塔架設(shè)及長距離桿塔架設(shè)使得輸電線路遭受雷擊的機(jī)率大大增加。當(dāng)桿塔遭受雷擊之后，桿塔頂端的電位會(huì)急劇增長，同時(shí)，輸電線路會(huì)出現(xiàn)較高的感應(yīng)電流，輸電線路出現(xiàn)繞擊的概率也會(huì)相對(duì)更高，此時(shí)，輸電線路的跳閘率會(huì)大大增加。為了降低輸電線路遭受雷擊的概率，提升輸電線路的穩(wěn)定性，在高桿塔容易被擊中的塔頂位置可以適當(dāng)增加絕緣子串片數(shù)，使導(dǎo)線與地線之間的距離更大，從而提升輸電線路的絕緣性，增強(qiáng)輸電線路的抗雷擊能力。

2 降低雷擊對(duì)輸電線路影響的措施

2.1 絕緣方式的合理選擇

差絕緣方式與不平衡絕緣方式是輸電線路中常采用的兩種線路絕緣搭設(shè)方式，其中差絕緣方式較為適用于消弧線圈接地與中性點(diǎn)不接地的輸電線路系統(tǒng)，同時(shí)，差絕緣方式還要求導(dǎo)線為三角形排列。差絕緣方式搭設(shè)，在雷電擊中輸電線路時(shí)，上導(dǎo)線會(huì)被先擊穿，雷電的電流會(huì)從桿塔流入大地，上下導(dǎo)線就不會(huì)出現(xiàn)兩項(xiàng)閃絡(luò)。輸電線路的抗雷擊能力也會(huì)顯著提升。不平衡絕緣方式主要應(yīng)用于高壓或超高壓輸電線路，隨著現(xiàn)代輸電線路輸送電壓的逐漸增長，雙回路線路同桿架設(shè)輸電線路越來越普遍，采用不平衡絕緣方式在雙回路輸電線路遭受雷擊之后會(huì)降低其跳閘率。不平衡絕緣方式主要是在輸電線路遭受雷擊之后，利用雙回路上絕緣子串片數(shù)存在的差異，降低絕緣子串片數(shù)較多的線路發(fā)生閃絡(luò)的機(jī)率。首先，雙回路的輸電線路遭受雷擊之后，絕緣子串片數(shù)較少的回路會(huì)先行發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，而此時(shí)絕緣子串片數(shù)較少的回路就會(huì)充當(dāng)?shù)鼐€的角色，與另一線路之間的耦和作用會(huì)大大增強(qiáng)，線路的抗雷擊能力會(huì)大大降低，另一線路發(fā)生閃絡(luò)的機(jī)率也會(huì)大大降低，輸電線路的跳閘率也會(huì)相對(duì)降低。

2.2 耦合地線的搭設(shè)

在輸電線路的架設(shè)過程中科學(xué)合理的搭設(shè)耦合地線，對(duì)增強(qiáng)輸電線路的抗雷擊能力十分有效。①搭設(shè)耦合地線之后，輸電線路的接地電阻會(huì)顯著降低。在輸電線路的架設(shè)過程中，沿線在地下埋設(shè)接地線，將兩個(gè)桿塔之間的接地線連接起來，土壤的電阻率會(huì)有效降低，特別是高電阻土壤的電阻率會(huì)顯著降低。②耦合地線搭設(shè)不僅能夠?yàn)楸芾拙€分流，其還能與避雷線之間產(chǎn)生耦合作用，大大降低了雷擊輸電線路的機(jī)率。此外，經(jīng)過相關(guān)的實(shí)踐研究顯示及實(shí)際輸電線路避雷經(jīng)驗(yàn)表明，在輸電線路沿線架設(shè)耦合地線不僅可以降低雷電擊中輸電線路的機(jī)率，其還大大降低了輸電線路的跳閘率。

2.3 預(yù)防電棒與負(fù)角保護(hù)裝置

預(yù)防棒的使用主要是通過增大導(dǎo)線與地線之間的耦和作用，降低導(dǎo)線與地線之間的距離，進(jìn)而使桿塔上的分流效果更加明顯，使雷擊之后輸電線路的電壓分布更加均衡，進(jìn)而降低輸電線路跳閘率及增強(qiáng)輸電線路抗雷擊能力的。負(fù)角保護(hù)是將導(dǎo)線的臨界擊距降低，增強(qiáng)對(duì)導(dǎo)線的屏蔽效果而提升輸電線路的抗雷擊能力的。輸電線路中預(yù)防電棒與負(fù)角保護(hù)針一般都是一起使用，其具有避雷效果好，安裝檢修便利，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，是輸電線路防雷裝置中常用的設(shè)施之一。

2.4 消雷器的裝設(shè)

消雷器是目前較為新型的一種防雷裝置，在我國，其已經(jīng)在輸電線路防雷技術(shù)中得以廣泛的應(yīng)用。與避雷針相比較，防雷器的避雷范圍更加寬廣，且在實(shí)際使用過程中的使用效果及價(jià)值也更佳，近年來，消雷器在輸電線路防雷中的應(yīng)用逐漸被人們認(rèn)可，應(yīng)用范圍也越來越大，其應(yīng)用效果也良好，安裝成本較為低廉。

2.5 接地降阻劑的使用

降阻劑主要用于接地處理，降阻劑的使用使得土壤電阻大大降低，特別是針對(duì)高電阻土壤。近年來，降阻劑的研究逐漸成熟，越來越高效、成本低廉的降阻劑被研發(fā)使用，新型降阻劑的使用使得現(xiàn)代輸電線路接地電阻大大降低，其使得輸電線路的抗雷擊能力有效提升。降阻劑的使用也有一些弊端。①降阻劑的酸堿度一般為堿性，長期使用對(duì)接地線會(huì)有較強(qiáng)的腐蝕作用，因此，在使用降阻劑降低接地電阻的輸電線路中要對(duì)接電線定期進(jìn)行檢查與維護(hù)，以保證輸電線路的接地裝置正常。②降阻劑的降阻效果會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸下降，因此，目前，研究出一種對(duì)接地線路腐蝕性更低，降阻效果更加長效持久的降阻劑是研究的重點(diǎn)。

3 結(jié)束語

在雷電天氣下，輸電線路遭受雷擊的機(jī)率很大，輸電線路遭受雷擊不僅會(huì)影響電網(wǎng)的正常供電，其可能還會(huì)造成用電安全事故，因此，積極探究輸電線路防雷擊技術(shù)十分重要。輸電線路遭受雷擊的因素有很多，本文通過對(duì)輸電線路防雷擊技術(shù)以及降低雷擊后輸電線路影響兩方面對(duì)110kV輸電線路防雷擊技術(shù)進(jìn)行研究，以幫助我國輸電線路更加安全穩(wěn)定的構(gòu)建，提升電網(wǎng)運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性。

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1004-7344（2016）32-0125-02

2016-10-25