崔興佼　林春旭

摘 要：110kV輸電線路在我國分布廣泛，輸送電力范圍也比較大，基本實(shí)現(xiàn)了全國覆蓋，極大地方便了居民的工作與生活。但在110kV輸電線路運(yùn)行過程中，經(jīng)常受到雷電因素的影響，尤其是山區(qū)或丘陵地區(qū)，遭受雷電的可能性更大，輕則導(dǎo)致線路外部絕緣體嚴(yán)重受損，重則使整個輸電線路陷入癱瘓，影響電力資源的正常供應(yīng)。文章將從雷擊對輸電線路的危害出發(fā)，針對110kV輸電線路防雷技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分別介紹，并就如何加強(qiáng)輸電線路運(yùn)維管理展開詳細(xì)論述。

關(guān)鍵詞：輸電線路；雷擊危害；防雷技術(shù)；運(yùn)維管理

中圖分類號：TM863 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）23-0193-02

Abstract： 110kV transmission lines are widely distributed in our country， the scope of power transmission is also relatively large， basically realized the national coverage， greatly facilitated the work and life of residents. But in the process of 110kV transmission line operation， it is often affected by lightning factors， especially in mountainous or hilly areas， the possibility of lightning is greater. At the light， the insulator outside the transmission line is seriously damaged， and the whole transmission line is paralyzed at the same time. Affect the normal supply of power resources. This paper introduces the lightning protection technology of 110 kV transmission line from the harm of lightning strike to transmission line， and discusses how to strengthen the management of transmission line operation and maintenance in detail.

Keywords： transmission line； lightning hazard； lightning protection technology； operation and maintenance management

1 雷擊對輸電線路的危害分析

輸電線路作為電網(wǎng)輸送的重要內(nèi)容，直接關(guān)系到電力的正常供應(yīng)。在電網(wǎng)運(yùn)行過程中，由于輸電線路設(shè)置、雷擊電流的大小、桿塔自身電阻以及絕緣物體等各種因素的影響，導(dǎo)致輸電線路經(jīng)常遭受雷擊。雷電天氣時，當(dāng)雷電與輸電線路接觸，便會產(chǎn)生雷電電流，部分雷電電流會直接被導(dǎo)入大地，倘若輸電線路未能作避雷設(shè)計(jì)處理，那么雷電電流就會對輸電線路運(yùn)行造成不利影響。

輸電線路經(jīng)常遇到的雷擊危害主要是雷電反擊與雷電繞擊，盡管不少輸電線路大多安裝了避雷設(shè)施，但是雷電電流能夠繞過避雷設(shè)施，對輸電線路造成雷擊，進(jìn)而導(dǎo)致線路跳閘甚至癱瘓。雷電繞擊作用會受到導(dǎo)線保護(hù)角以及桿塔高度的影響，這些因素會影響雷電的繞擊，增加輸電線路遭受雷電繞擊的可能性。雷電反擊則是通過輸電桿塔以及避雷設(shè)備，將雷電流導(dǎo)入大地，但是如果桿塔設(shè)計(jì)或安裝不合理，導(dǎo)致桿塔高度過高，會增大線路電壓，這樣一來，線路跳閘的概率就會隨之上升。

2 110kV輸電線路防雷技術(shù)要點(diǎn)

2.1 降低桿塔電阻

通過降低桿塔接地電阻的做法，能夠使線路耐雷性能得到提高，線路跳閘頻率降低。接地電極和接地電阻關(guān)系密切，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)利用，對接地電極的外形與尺寸參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)節(jié)土壤電阻率，從而達(dá)到降低桿塔接地電阻的目的。

首先，對桿塔水平放射位置做水平外延接地處理，使工頻電阻數(shù)值下降，這樣就能起到減緩沖擊接地電阻的作用。其次，采用深埋式接地極。盡量采用豎井式，考慮地下水位，然后直接將接地體插入礦體，并進(jìn)行適當(dāng)延長，利用山巖裂縫加入降阻劑，使桿塔電阻不斷降低。最后，采用降阻防腐劑。通常，降阻劑的電阻率不超過0.135MΩ，但一旦進(jìn)行加水處理后，電阻率會增加5倍，擴(kuò)大接地體周圍面積，使接地體與土壤接觸電阻因此下降。由于吸水性與保水性良好，接地體會逐漸向土壤內(nèi)部滲透，使桿塔接地電阻進(jìn)一步降低。至于水平接地體，需要先行挖設(shè)溝槽，在槽底鋪設(shè)降阻劑，然后設(shè)置水平接地體，焊接完畢后還要再鋪設(shè)降阻劑，可摻入水進(jìn)行攪拌，最后進(jìn)行細(xì)土回填。

2.2 架設(shè)耦合地線

架設(shè)地線的目的是為了給降低桿塔接地電阻加以輔助，主要做法是在輸電線路下方架設(shè)接地線，促進(jìn)線路耐雷性能，使線路跳閘率下降。在實(shí)踐工作中，通過架設(shè)耦合地線，會使導(dǎo)線與地線作用力強(qiáng)化，一旦發(fā)生雷擊，導(dǎo)線中就會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，使絕緣子串的電壓量隨之降低，就實(shí)現(xiàn)了防雷的目的。同時，耦合地線設(shè)置完成后，分流作用會使桿塔分流系統(tǒng)不斷減小，對于接地電阻值較大的區(qū)域更為明顯，雷電會從相鄰桿塔接地設(shè)施經(jīng)過，使雷電電流分散，桿塔頂端電壓減小。

耦合地線的安裝能夠起到防止雷電反擊的作用，對輸電線路薄弱點(diǎn)進(jìn)行有效保護(hù)，但是一旦設(shè)置了耦合地線，就會降低雷擊分流作用，導(dǎo)致桿塔周圍大氣電場分布存在異常，遭受雷擊的概率也會提高。因此，在架設(shè)地線時，必須加強(qiáng)對終端接地電阻的控制，增加絕緣子的數(shù)量，使電阻值降低，這樣輸電線路的防雷作用就能得以增強(qiáng)。

2.3 安裝避雷針

在建設(shè)輸電線路防雷系統(tǒng)時，通過在桿塔位置安裝水平側(cè)針，就能使避雷線的弱雷作用得以提高，擴(kuò)大避雷線保護(hù)范圍，這樣一來輸電線路遭受雷電繞擊的概率就會大大降低。通過安裝避雷針的方式進(jìn)行防雷，主要有兩個作用：第一，與線型物相比，針型物的優(yōu)點(diǎn)在于更易攔截先導(dǎo)，設(shè)置短針能夠使桿塔引雷能力得以增強(qiáng)。第二，設(shè)置水平側(cè)針的好處能夠?qū)⒗讚綦娏鲗?dǎo)入大地，使雷擊沖力弱化，這樣輸電線路就能避免受到雷電的繞擊，避免線路反擊，提高輸電線路的防雷效果。

通常，側(cè)向避雷針能夠?qū)?dǎo)線和絕緣子進(jìn)行有效保護(hù)，避免發(fā)生閃絡(luò)事故，提高防雷效果。如果輸電線路建好，避雷針根數(shù)與保護(hù)角就難以改變。為了增強(qiáng)線路防雷效果，應(yīng)當(dāng)在桿塔橫桿上安設(shè)側(cè)向避雷針，具有較強(qiáng)的節(jié)約性，這樣就能達(dá)到理想的避雷效果。此外，側(cè)向避雷針的安裝簡便，實(shí)踐中避雷針會沿桿塔方向延伸，并形成保護(hù)角，這樣避雷針的保護(hù)范圍就會擴(kuò)大，起到分散雷擊電流的作用。

2.4 增設(shè)線路避雷器

在建設(shè)輸電線路防雷系統(tǒng)時，應(yīng)在桿塔較弱位置安裝避雷器，與線路絕緣子串聯(lián)，使輸電線路雷擊跳閘的概率大大降低。在實(shí)際應(yīng)用時，將線路避雷器與絕緣子進(jìn)行串聯(lián)，這樣一旦發(fā)生雷電，絕緣子兩端就會產(chǎn)生高壓。如果電壓值超過避雷器電壓，閥片因?yàn)樽陨矸蔷€性會對絕緣子閃絡(luò)電壓產(chǎn)生限制。在經(jīng)過避雷器時，雷擊電流會得到釋放，使工頻續(xù)流處在毫安級，工頻電弧會過零熄滅，讓輸電線路斷路器實(shí)現(xiàn)正常工作，使跳閘的幾率因此降低。通過線路避雷器的安裝，能夠使輸電線路承受住雷電流在分流后的電壓電流，使輸電線路耐雷能力得以提高，增強(qiáng)線路防雷效果。另外，還可以通過引入ATP仿真軟件，計(jì)算輸電線路的電流參數(shù)與線路實(shí)際耐雷能力，對參數(shù)變化進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上制定相應(yīng)地防雷措施。

2.5 安裝自動重合閘裝置

雷電作用發(fā)生時，輸電線路桿塔所受的沖擊往往是短暫的，這就意味著桿塔承受的壓力作用只是很短暫的時間。一旦遭受雷擊，桿塔承受壓力的水平會降低，導(dǎo)致輸電線路出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，對線路運(yùn)行造成不利影響。但是如果線路產(chǎn)生閃絡(luò)，就能自動消除跳閘等故障，換句話說，雷擊不會長期降低桿塔受壓能力。為了使輸電線路更加可靠，在設(shè)計(jì)線路桿塔時，可以將重合閘和線路保護(hù)裝置進(jìn)行結(jié)合，讓重合閘實(shí)現(xiàn)自動運(yùn)行，這樣當(dāng)遭到雷擊時，或線路閃絡(luò)導(dǎo)致跳閘現(xiàn)象，重合閘就能自動恢復(fù)供電，確保輸電線路供電可靠，從而降低輸電線路受雷擊的影響。

3 110kW輸電線路防雷技術(shù)運(yùn)維管理

為保證110kW輸電線路運(yùn)行安全，除了要采取有效地防雷處理措施外，還要在防雷技術(shù)運(yùn)維管理方面下功夫，使防雷技術(shù)與防雷設(shè)備的作用得以充分發(fā)揮，增強(qiáng)輸電線路的防雷擊效果，根據(jù)輸電線路的實(shí)際運(yùn)行情況加強(qiáng)維護(hù)管理。

首先，加強(qiáng)對地下接網(wǎng)的運(yùn)維管理。通過安裝地下接網(wǎng)，能夠起到引導(dǎo)雷電的作用，使輸電線路的抗雷能力得以增強(qiáng)，在對輸電線路進(jìn)行運(yùn)維管理時，應(yīng)當(dāng)針對架桿投入使用時間來確定是否重新開挖檢查，主要是檢查其腐蝕程度，通常來說，對線路接地情況進(jìn)行檢查的頻率應(yīng)當(dāng)控制在2年一次左右。一旦發(fā)現(xiàn)輸電線路電網(wǎng)達(dá)不到運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)及時采取措施加以整改，確保地下網(wǎng)電阻達(dá)標(biāo)，保證其安全性。

其次，做好對運(yùn)維管理效果的試驗(yàn)工作。試驗(yàn)過程中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)檢測工作計(jì)劃的要求執(zhí)行，結(jié)合110kW輸電線路運(yùn)行情況，并在標(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)安裝完成避雷線與避雷裝置，還要加強(qiáng)對避雷裝置效果的分析工作。另外，還應(yīng)針對同塔接地下網(wǎng)電阻加強(qiáng)周期試驗(yàn)，如若發(fā)現(xiàn)達(dá)不到輸電線路運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時采取有效地改善措施。

最后，強(qiáng)化耐雷技術(shù)運(yùn)維管理。輸電線路的抗雷擊能力在很大程度上取決于絕緣設(shè)備的性能，因此，要想從根本上提高輸電線路的耐雷擊水平，就必須加強(qiáng)耐雷技術(shù)運(yùn)維管理，這就要求運(yùn)維人員定期對線路絕緣子加強(qiáng)清掃，這樣既能有效降低環(huán)境污染，又能有效增強(qiáng)線路的防雷效果。同時，如果桿塔建設(shè)高度過高，發(fā)生雷擊可能性較大，則應(yīng)增設(shè)線路避雷器，并結(jié)合桿塔建設(shè)區(qū)域?qū)嶋H，對桿塔進(jìn)行降阻改造處理，使接地電阻降低，進(jìn)而促進(jìn)線路耐雷水平的提升，以此來保障輸電線路運(yùn)行安全。

4 結(jié)束語

綜上所述，110kW輸電線路運(yùn)行直接關(guān)系到電力傳輸?shù)陌踩耘c持續(xù)性，對居民用電意義重大。為此，要想確保110kW輸電線路保持穩(wěn)定安全運(yùn)行，就應(yīng)當(dāng)在認(rèn)真了解和分析雷擊危害的基礎(chǔ)上，采取相應(yīng)地防雷技術(shù)措施，如降低桿塔電阻、架設(shè)地線、增設(shè)防雷設(shè)施等，并加強(qiáng)日常運(yùn)維管理，使各種防雷技術(shù)和設(shè)施作用正常發(fā)揮，降低輸電線路受到雷擊的幾率，從而有效預(yù)防雷電對于輸電線路造成的破壞，保障電力傳輸正常安全。

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