110kV輸電線路綜合防雷技術(shù)對(duì)策

閆洪勛

摘要：對(duì)于區(qū)域性電力輸送過(guò)程中，較常用的是110kV輸電線路。通常110kV輸電線路在防雷技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上，具備一定的防雷性能。而110kV輸電線路通常會(huì)架設(shè)在山地、曠野等地區(qū)，因?yàn)榈貏?shì)偏高且土壤電阻率較高，加之地面傾斜角度大，就會(huì)使其容易受到雷擊傷害，進(jìn)而引發(fā)電壓跳閘等情況的發(fā)生。文章主要對(duì)于110kV輸電線路綜合防雷技術(shù)進(jìn)行分析與闡述，希望對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展做出一些貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：110kV輸電線路;綜合防雷技術(shù);對(duì)策

中圖分類號(hào)：TM863 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1672-9129（2018）15-0078-01

Abstract： For regional power transmission， 110kV transmission lines are more commonly used. Generally， 110kV transmission lines have certain lightning protection performance based on the application of lightning protection technology. 110kV transmission lines are usually installed in mountainous areas， wilderness areas， etc. Because of the high terrain and high soil resistivity， and the large inclination angle of the ground， it will be vulnerable to lightning strikes， which will lead to voltage trips. The article mainly analyzes and expounds the comprehensive lightning protection technology of 110kV transmission lines， and hopes to make some contributions to the development of the power industry.

Keywords： 110kV transmission line; integrated lightning protection technology; countermeasure

引言：110kV輸電線路綜合防雷技術(shù)較為復(fù)雜，且有一定的系統(tǒng)性，技術(shù)設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件等進(jìn)行綜合分析，并在基礎(chǔ)上借鑒以往成功經(jīng)驗(yàn)，對(duì)輸電線路的架設(shè)以及防雷技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行擇優(yōu)選擇。因?yàn)?10kV輸電線路架設(shè)地多為山區(qū)，雷擊事故多發(fā)，對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了很大的威脅。因此在對(duì)110kV輸電線路進(jìn)行架設(shè)的時(shí)候，要以實(shí)際需求為基礎(chǔ)條件，找到最合適的防雷技術(shù)，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定以及安全。

1 110kV輸電線路綜合防雷技術(shù)對(duì)策的必要性

近些年來(lái)，全球氣候日益惡化，使得雷電現(xiàn)象多發(fā)，而且雷電強(qiáng)度也在逐年增強(qiáng)。因?yàn)楹芏鄷r(shí)候雷電會(huì)對(duì)110kV輸電線路的正常運(yùn)行帶來(lái)很大的負(fù)面影響，也會(huì)在很大程度上導(dǎo)致地線斷開(kāi)等事故的發(fā)生。由于110kV輸電線路架設(shè)地較為特殊，本身山區(qū)就多發(fā)雷電事故，而且相關(guān)部門對(duì)110kV輸電線路的監(jiān)察工作難度較大。所以就會(huì)使得很多線路安全隱患不能夠及時(shí)進(jìn)行得到解決和處理，促使線路運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)增加，嚴(yán)重的話還會(huì)對(duì)周邊居民及財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)很大的影響?？茖W(xué)合理的綜合防雷技術(shù)可以促進(jìn)110kV輸電線路安全運(yùn)行，也能保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此應(yīng)用110kV輸電線路綜合防雷技術(shù)的非常重要也是必要的。

2 110kV輸電線路雷擊過(guò)電壓原理闡述

2.1當(dāng)110kV輸電線路中的桿塔或者避雷針遭受雷擊之后，一般根據(jù)雷擊位置，會(huì)使得導(dǎo)線與此位置之間出現(xiàn)一定的定位差。如果110kV輸電線路的絕緣水平被超出，那么就會(huì)產(chǎn)生一定的沖擊型放電電壓，所以會(huì)對(duì)導(dǎo)線等造成很大的威脅，產(chǎn)生的過(guò)電壓?jiǎn)栴}直接對(duì)整個(gè)輸電線路都會(huì)造成很大的影響。如果再受到雷電流的作用，會(huì)使得桿塔等有效值受到影響。

2.2當(dāng)110kV輸電線路中的導(dǎo)線受到雷擊之后，導(dǎo)線會(huì)在直接作用雷電繞擊，也就會(huì)直接造成過(guò)電壓的威脅。在對(duì)110kV輸電線路防雷具體規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)繞擊與反擊原理，并結(jié)合雷擊位置點(diǎn)進(jìn)行綜合考量與分析，并針對(duì)不同的需求進(jìn)行防雷擊措施的應(yīng)用，使得能夠在最大程度上發(fā)揮出綜合防雷對(duì)策的優(yōu)勢(shì)與作用。

3 雷電對(duì)110KV輸電線路的危害

因?yàn)?10kV輸電線路的電能輸送與系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)條件。但受到雷擊傷害之后往往會(huì)出現(xiàn)一些跳閘現(xiàn)象阻礙系統(tǒng)運(yùn)行。很多時(shí)候在110kV輸電線路中安裝避雷針等，會(huì)使得直擊雷對(duì)其造成的危害相對(duì)減少，但雷電可以繞過(guò)避雷設(shè)備，直接作用于輸電線路上。因此就會(huì)直接造成輸電線路跳閘。事實(shí)上雷擊繞擊的發(fā)生與避雷設(shè)備對(duì)于導(dǎo)線的保護(hù)角度以及輸電線路桿塔位置等有著直接關(guān)系。而雷電反擊則是在輸電線路受到雷擊之后，由于桿塔位置存在一定問(wèn)題使得桿塔接地點(diǎn)位有所升高，使得輸電線路中會(huì)產(chǎn)生一定的感應(yīng)電壓，因此就會(huì)對(duì)線路造成很大的影響。

4 常見(jiàn)的110kV輸電線路綜合防雷技術(shù)對(duì)策

4.1線路避雷器的安裝設(shè)置。受到很多外界因素的影響和作用，110kV輸電線路在運(yùn)行中會(huì)較為頻繁地出現(xiàn)雷擊事故。由于雷擊電流會(huì)直接作用在避雷設(shè)備上，加上導(dǎo)線中電磁感應(yīng)，使得避雷器的電流高于避雷險(xiǎn)種分流出的雷電流。在分流耦合作用下使得導(dǎo)線中電位上升，從而導(dǎo)線與桿塔的電位差也會(huì)發(fā)生一定的變化，而且還會(huì)低于絕緣子中電壓。因此就會(huì)使得絕緣子不會(huì)出現(xiàn)閃絡(luò)，促使避雷器能夠在雷擊的情況下，發(fā)揮出其本身最大的優(yōu)勢(shì)和作用。

4.2耦合地線和架設(shè)保護(hù)裝置。在110kV輸電線路周邊安裝設(shè)置好耦合地線，并與架設(shè)中的保護(hù)裝能夠形成全面的保護(hù)通道，并能夠在遭受雷擊之后，可以將雷擊電流導(dǎo)入低下，從而避免雷擊電流對(duì)輸電線路的影響。在保護(hù)通道中，一般是由濾波器、高頻電纜及線路祖波構(gòu)成的。因?yàn)楹芏鄷r(shí)候耦合電容器在工頻高壓交流電線路以及高壓流輸電線路，所以耦合電容器有較強(qiáng)的保護(hù)性能。而耦合電容器的原理在于作為電容器的基礎(chǔ)上，能夠使得電力線和濾波器串聯(lián)，使得信號(hào)可以及時(shí)傳播。對(duì)于高頻保護(hù)通道的檢查工作來(lái)說(shuō)，要對(duì)110kV輸電線路周邊地理位置以及天氣進(jìn)行分析與了解。一旦發(fā)現(xiàn)保護(hù)通道中出現(xiàn)問(wèn)題或者故障，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行處理。

5 110kV輸電線路綜合防雷技術(shù)對(duì)策的應(yīng)用

5.1在輸電線路集中部位安裝引雷塔。針對(duì)110kV輸電線路運(yùn)行過(guò)程中，雷擊事故多發(fā)的部位以及輸電線線路密集處，需要搭建并合理應(yīng)用引雷塔。此外還要將引雷塔作為綜合防雷技術(shù)中心主要部件加以重視和維護(hù)。對(duì)于引雷塔而言，其應(yīng)用是以引雷消雷為技術(shù)技術(shù)，并且可以在塔頂防止避雷針等。當(dāng)出現(xiàn)雷電天氣的時(shí)候，可以將其產(chǎn)生的電流進(jìn)行釋放，并在最大程度上保證雷電電流能夠通過(guò)引雷塔的作用下，將電流全部釋放出去，以此來(lái)保證110kV輸電線路的穩(wěn)定以及安全，并從根源上避免跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5.2使用不平衡絕緣措施進(jìn)行防雷處理。對(duì)于110kV輸電線路進(jìn)行防雷處理的過(guò)程中，需要保證綜合防雷技術(shù)的合理應(yīng)用。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，很難保證此技術(shù)能夠發(fā)揮出最大的作用來(lái)保證輸電線路的安全。通常情況下，需要使用不平衡絕緣措施，并對(duì)其中的絕緣子產(chǎn)生作用，將其接入輸電線路中，要保證在絕緣子數(shù)量較少的位置先出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候?qū)Ь€就會(huì)作為地線進(jìn)行工作，并能夠與其他導(dǎo)線進(jìn)行耦合。因此就在很大程度上提升了110kV輸電線路的防雷水平，也保證了電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

5.3安裝側(cè)向避雷針。在110kV輸電線路中，通常會(huì)將桿塔設(shè)置在較高的位置，因此就會(huì)導(dǎo)致很多時(shí)候桿塔與雷云接近平行，甚至有的時(shí)候雷云會(huì)在桿塔的下方活動(dòng)。本身塔桿周邊的電磁環(huán)境就非常復(fù)雜，因此會(huì)更加容易受到雷電傷害，也會(huì)容易出現(xiàn)雷電繞擊的情況，因而損壞輸電線路。根據(jù)實(shí)際情況研究與分析，需要在輸電線路上安裝側(cè)向避雷針，以此來(lái)保證輸電線路不會(huì)輕易受到雷電繞擊。在進(jìn)行側(cè)向避雷針安裝的過(guò)程中，一般是長(zhǎng)度需要達(dá)到3000mm，并要將其安裝的桿塔橫擔(dān)的兩側(cè)，此外避雷針中間長(zhǎng)度要達(dá)到1200mm，而對(duì)于橫向長(zhǎng)度來(lái)說(shuō)，多是使用1800mm的長(zhǎng)度。同時(shí)要對(duì)其進(jìn)行固定點(diǎn)的設(shè)置，如圖1，側(cè)向避雷針安裝示意圖。這種方式能夠保證在雷擊天氣的影響下，輸電線路能夠較為安全地運(yùn)行。

5.4并聯(lián)間隙保護(hù)技術(shù)。對(duì)于110kV輸電線路運(yùn)行而言，其受到雷電傷害最根本的原因是雷擊對(duì)于其中的絕緣子串造成了一定影響，尤其是對(duì)其閃絡(luò)的影響。所以需要使用并聯(lián)間隙的手電將其絕緣子串進(jìn)行防雷保護(hù)，避免其受到雷擊影響。并聯(lián)間隙保護(hù)技術(shù)通過(guò)與重合閘裝置進(jìn)行配合，以此來(lái)降低雷擊事故的發(fā)生。而且這種技術(shù)對(duì)于輸電線路的絕緣水平能夠有效地降低，就會(huì)加大跳閘幾率，因此在使用這項(xiàng)技術(shù)之前，需要進(jìn)行綜合考量與分析。

5.5減小線路保護(hù)角。110kV輸電線路運(yùn)行中，合理減小保護(hù)角也能夠有效進(jìn)行防雷。對(duì)于目前已經(jīng)架設(shè)的輸電線路，如果進(jìn)行減小線路保護(hù)角的話，可行性較差。尤其是在山區(qū)等地形復(fù)雜的區(qū)域，減少保護(hù)角需要很大的工程。因此可以綜合進(jìn)行考量，選擇適當(dāng)?shù)木€路進(jìn)行保護(hù)角作業(yè)，以此來(lái)保證輸電線路運(yùn)行的安全。

6 結(jié)束語(yǔ)

110kV輸電線路的穩(wěn)定安全需要不斷地提升防雷技術(shù)水平是非常重要的。雖然綜合防雷技術(shù)是較為復(fù)雜的工作內(nèi)容，其中涉及到設(shè)計(jì)、運(yùn)行及維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)，但還是要保證在實(shí)地勘察分析之后提升工程質(zhì)量，并結(jié)合地形以及地質(zhì)等特點(diǎn)選擇最佳的綜合防雷技術(shù)對(duì)策，減少在其運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)雷擊跳閘的情況，在最大程度上保證110kV輸電線路的安全。

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