110kV輸電線(xiàn)路防雷技術(shù)研究

張乾華

（國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司龍巖供電公司）

110kV輸電線(xiàn)路防雷技術(shù)研究

張乾華

（國(guó)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(guò)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(xiàn)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(xiàn)路防雷技術(shù)進(jìn)行研究，以幫助我國(guó)輸電網(wǎng)更加安全穩(wěn)定的構(gòu)建。

110kV輸電線(xiàn)路；防雷技術(shù)；研究

輸電線(xiàn)路主要分為電力網(wǎng)與電力系統(tǒng)兩個(gè)部分，我國(guó)輸電線(xiàn)路一般都是暴露在環(huán)境中，輸電線(xiàn)路容易受到環(huán)境的影響而損壞，其中，雷擊對(duì)輸電線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路防雷擊、輸電線(xiàn)路雷擊后的防閃絡(luò)、輸電線(xiàn)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(xiàn)路的防雷技術(shù)。

1 輸電線(xiàn)路的防雷裝置

1.1 避雷線(xiàn)的架設(shè)

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

1.2 避雷針的安裝

避雷針是輸電線(xiàn)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(xiàn)路的防雷設(shè)置還存在一定的技術(shù)問(wèn)題未有效解決。首先，在實(shí)際輸電線(xiàn)路的防雷裝置中，安裝避雷針后，輸電線(xiàn)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(xiàn)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(guó)際上對(duì)避雷針的防雷區(qū)域范圍研究還存在問(wèn)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(xiàn)路防雷工作的開(kāi)展也帶來(lái)了極大的問(wèn)題。避雷針是將雷電吸引過(guò)來(lái)，因此，安裝避雷針之后，若輸電線(xiàn)路避雷針?lè)览追秶?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(xiàn)路雷擊事故的發(fā)生，其還會(huì)大大增加輸電線(xiàn)路雷擊事故發(fā)生的概率。因此，利用避雷針進(jìn)行輸電線(xiàn)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(xiàn)路的絕緣性

輸電線(xiàn)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(zhǎng)距離桿塔架設(shè)使得輸電線(xiàn)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(zhǎng)，同時(shí)，輸電線(xiàn)路會(huì)出現(xiàn)較高的感應(yīng)電流，輸電線(xiàn)路出現(xiàn)繞擊的概率也會(huì)相對(duì)更高，此時(shí)，輸電線(xiàn)路的跳閘率會(huì)大大增加。為了降低輸電線(xiàn)路遭受雷擊的概率，提升輸電線(xiàn)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(xiàn)與地線(xiàn)之間的距離更大，從而提升輸電線(xiàn)路的絕緣性，增強(qiáng)輸電線(xiàn)路的抗雷擊能力。

2 降低雷擊對(duì)輸電線(xiàn)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(xiàn)路中常采用的兩種線(xiàn)路絕緣搭設(shè)方式，其中差絕緣方式較為適用于消弧線(xiàn)圈接地與中性點(diǎn)不接地的輸電線(xiàn)路系統(tǒng)，同時(shí)，差絕緣方式還要求導(dǎo)線(xiàn)為三角形排列。差絕緣方式搭設(shè)，在雷電擊中輸電線(xiàn)路時(shí)，上導(dǎo)線(xiàn)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(xiàn)就不會(huì)出現(xiàn)兩項(xiàng)閃絡(luò)。輸電線(xiàn)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(xiàn)路，隨著現(xiàn)代輸電線(xiàn)路輸送電壓的逐漸增長(zhǎng)，雙回路線(xiàn)路同桿架設(shè)輸電線(xiàn)路越來(lái)越普遍，采用不平衡絕緣方式在雙回路輸電線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路發(fā)生閃絡(luò)的機(jī)率。首先，雙回路的輸電線(xiàn)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€(xiàn)的角色，與另一線(xiàn)路之間的耦和作用會(huì)大大增強(qiáng)，線(xiàn)路的抗雷擊能力會(huì)大大降低，另一線(xiàn)路發(fā)生閃絡(luò)的機(jī)率也會(huì)大大降低，輸電線(xiàn)路的跳閘率也會(huì)相對(duì)降低。

2.2 耦合地線(xiàn)的搭設(shè)

在輸電線(xiàn)路的架設(shè)過(guò)程中科學(xué)合理的搭設(shè)耦合地線(xiàn)，對(duì)增強(qiáng)輸電線(xiàn)路的抗雷擊能力十分有效。①搭設(shè)耦合地線(xiàn)之后，輸電線(xiàn)路的接地電阻會(huì)顯著降低。在輸電線(xiàn)路的架設(shè)過(guò)程中，沿線(xiàn)在地下埋設(shè)接地線(xiàn)，將兩個(gè)桿塔之間的接地線(xiàn)連接起來(lái)，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(xiàn)搭設(shè)不僅能夠?yàn)楸芾拙€(xiàn)分流，其還能與避雷線(xiàn)之間產(chǎn)生耦合作用，大大降低了雷擊輸電線(xiàn)路的機(jī)率。此外，經(jīng)過(guò)相關(guān)的實(shí)踐研究顯示及實(shí)際輸電線(xiàn)路避雷經(jīng)驗(yàn)表明，在輸電線(xiàn)路沿線(xiàn)架設(shè)耦合地線(xiàn)不僅可以降低雷電擊中輸電線(xiàn)路的機(jī)率，其還大大降低了輸電線(xiàn)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(guò)增大導(dǎo)線(xiàn)與地線(xiàn)之間的耦和作用，降低導(dǎo)線(xiàn)與地線(xiàn)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(xiàn)路的電壓分布更加均衡，進(jìn)而降低輸電線(xiàn)路跳閘率及增強(qiáng)輸電線(xiàn)路抗雷擊能力的。負(fù)角保護(hù)是將導(dǎo)線(xiàn)的臨界擊距降低，增強(qiáng)對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽效果而提升輸電線(xiàn)路的抗雷擊能力的。輸電線(xiàn)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(xiàn)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(guó)，其已經(jīng)在輸電線(xiàn)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(guò)程中的使用效果及價(jià)值也更佳，近年來(lái)，消雷器在輸電線(xiàn)路防雷中的應(yīng)用逐漸被人們認(rèn)可，應(yīng)用范圍也越來(lái)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(lái)，降阻劑的研究逐漸成熟，越來(lái)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(xiàn)路接地電阻大大降低，其使得輸電線(xiàn)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(zhǎng)期使用對(duì)接地線(xiàn)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(xiàn)路中要對(duì)接電線(xiàn)定期進(jìn)行檢查與維護(hù)，以保證輸電線(xiàn)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(xiàn)路腐蝕性更低，降阻效果更加長(zhǎng)效持久的降阻劑是研究的重點(diǎn)。

3 結(jié)束語(yǔ)

在雷電天氣下，輸電線(xiàn)路遭受雷擊的機(jī)率很大，輸電線(xiàn)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(xiàn)路防雷擊技術(shù)十分重要。輸電線(xiàn)路遭受雷擊的因素有很多，本文通過(guò)對(duì)輸電線(xiàn)路防雷擊技術(shù)以及降低雷擊后輸電線(xiàn)路影響兩方面對(duì)110kV輸電線(xiàn)路防雷擊技術(shù)進(jìn)行研究，以幫助我國(guó)輸電線(xiàn)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