110kV高压交流输电线路雷击危害及防雷技术

110kV高压交流输电线路雷击危害及防雷技术

安志崇 郭涛

国网白银供电公司 甘肃 白银 730900

摘要：雷电活动作为一种常见的自然现象，具有一定的复杂性和不可预测性，严重影响110kV高压交流输电线路的运行性能，为保证该线路运行的可靠性和安全性，相关人员在进行防雷处理的过程中，要在防雷技术的应用背景下，树立因地制宜的观念，根据防雷工作的实际需求，结合当地雷击事故，精确地找出事故易出现的地段，加强对此地段防雷保护，同时，还要确保线路防雷设计水平，做好施工维护工作，最大限度地降低雷害出现的可能性，达到降低雷害损失度的目的。

关键词：110kV高压交流输电线路；雷击危害；防雷技术

引言

作为电网系统正常运转中必需依靠的关键构件之一，也是电力领域为社会、大众持续供电的基本路径载体，输电线路安全性能的保障具有较高现实意义。因我国幅员辽阔，各地自然环境、常规天气差异较大，在降雨频发地区地域内，输电线路遭受雷击几率显著提升。不仅侵害线路主体及社会层面的运行秩序，为电力企业产生经济、品牌、权威性等多方面的负面影响，还会对当地大众安全带来大量消极隐患。因此。电力企业应在输电线路规划、设计中，侧重渗透核心性防雷击理念。根据地区各类实况，增设与之高度契合的线路装置防雷技术，多维度确保输电线路抵御自然雷击能力、成效，间接保证电力系统在当地的运转质量，为社会有序运转筑牢根本性电力服务基础。

1110kV高压交流输电线路雷击危害

一旦110kV高压交流输电线路遭受雷击后，将会无法稳定、安全地运行，甚至还会引发大面积停电现象，严重影响社会的和谐稳定发展，通常情况下，该线路雷击危害主要包含以下3种。

1.1线路雷电直击危害

110kV高压交流输电线路雷电直击危害主要表现为：雷电借助防护技术，对被保护物进行直接击中、破坏，此时雷电内还有大量的电流，这些电流会对接地电阻产生不良影响。雷电直击现象出现的可能性相对较低，对整个线路的影响程度较小，但是由于雷电直击会突然产生大量的电流，被击物体很容易遭到严重破坏。如果雷电直击发生于安装避雷线的区域，那么该区域的电位值相对较低，出现反击的可能性较小。

1.2线路雷电反击危害

110kV高压交流输电线路雷电反击危害主要表现为：当电杆、避雷设施、线路杆塔遭到雷电反击时，形成较强的雷电流，该电流会在最短时间内快速击穿大地，使接地电压值突然迅速增加，并在交流输电线路上形成较高的感应电压。这种雷电反击现象所造成的威力非常大，产生的放电电压在最短时间内增加到十几万伏，产生的电流值高达几万安，雷电反击的物体会因为高温而出现熔化或者烧坏现象，110kV高压交流输电线路容易出现雷电反击的地区主要集中在塔顶周围，导致跳闸现象频繁发生，严重影响供电的连续性和稳定性。

1.3线路雷电绕击危害

为了有效避免雷电现象的发生，所有110kV高压交流输电线路全部安装和使用了2种避雷设施：避雷针和避雷线。但是，该线路在日常的运行中，仍然会出现雷电问题，出现这一现象的原因是雷电，可以轻松绕过避雷设施，直接击中导线，从而引发雷电绕击现象。雷电绕击现象主要集中发生于线路分布比较复杂的区域或者线路较为稀疏的区域。110kV高压交流输电线路一旦出现雷电绕击现象，会引发一系列的闪络现象，导致整个线路无法正常供电，难以满足人们的用电需求，给人们的生活和生产造成很大的不便。尤其需要注意的是，当110kV高压交流输电线路出现雷电绕击现象时，会形成较大的雷电流，该雷电流会巧妙地绕过各种避雷设施，借助杆塔，快速传入地面，使塔顶的电位值不断上升，绝缘子表面出现大面积烧毁现象，进而严重威胁人们生命和财产安全。

2输电线路抵御雷击的保护途径

2.1降低杆塔接地电阻

输电线路杆塔接地设施作为连通避雷线的特殊性装置，其运转原理为在遭遇自然雷击后向地表广泛导泄电流，继而确保线路自体具备的抗雷击性能。而在这其中，接地设施拥有的接地电阻强弱与避免雷击闪络现象发生能力具有连带效应。据有关统计资料调查，接地电阻参数的明显差异性导致其形成雷击闪络故障几率存在较大不同。在超出20Ω接地电阻的线路杆塔状况下，其持有的雷击闪络问题产生概率超出除10Ω范围内接地电阻数值外其他同等情况的杆塔发生闪络风险几十倍，标志着接地电阻参数受诸多客观因素影响催化下一旦超出20Ω后，输电线路时下运转多方位性能将得到明显跌落。因此，在常规高程的输电线路杆塔中，将其接地设施通过适当、合规的工频降低措施可有效增强线路自体携带的抗雷击能力，杜绝雷电反击现象出现；二则，当处于不良性客观接地条件、大接地电阻的复杂环境中，杆塔受自然雷击作用下将会在主体引下线部位相继形成高数值反击电压，并与雷电流在承接于接地电阻时的参数大致相等。

2.2增加杆塔绝缘

工作人员可在杆塔塔头部位满足尺寸要求前提下合理增添杆塔专项绝缘子数量，提高输电线路防雷性能。但该方法的实际施工较考验成本资金的投入，也为安全距离提出了严峻挑战，一般情况下需优先选用其他抗雷击策略。该措施与雷电活动频发、地理高海拔区域匹配度较高，在此类作业环境中，工作人员可严谨、周全考量强化绝缘这一技术方法。另外，据“SDJ7-79电力设备规程”有关条例规定，工作人员需在总高程超出40m且具备避雷线装置的杆塔作业中，以每提升10m的标准增设安装一片规格的绝缘子，并将该施工杆塔的接电电阻数值随之减少50%，确保作业成效。

2.3加装线路避雷器

在对110kV高压交流输电线路进行防雷保护期间，相关人员要将线路避雷器重点加装于雷电易击区域，并与线路绝缘进行串联连接，达到提高该区域防雷水平的目的，有效避免绝缘子闪络问题的发生。在安装线路避雷器的过程中，还要综合考虑技术和经济可行性，尽可能地缩小投入成本，科学控制线路避雷器的使用数量，达到最理想的防雷效果。对于容易遭受雷击的杆塔而言，相关人员要在该杆塔周围增加适量的的绝缘子，数量一般控制在1~2个，提高线路绝缘配置水平。对于110kV高压交流输电线路，使用的绝缘子主要以合成绝缘子为主，这种类型的绝缘子具有高强度、高防污性能、易维护等特点，但是在雷击频繁出现的地段中，这类绝缘子容易出现跳闸现象，相关人员需要进行改进和优化。

2.4减少杆塔接地电阻、安装可控放电避雷针

110~500kV架空线路耐雷水平与杆塔接地电阻间的关系如表1所示。从表中的数据可以看出，想要实现防雷保护水平的全面提高，就要尽可能地降低杆塔接地电阻，不断提高线路的耐压能力，这样才能有效避免跳闸事故的发生。在进行防雷工作期间，相关人员要采用深埋式接地处理方式、加载导电接地模块方式，不断减小杆塔接地电阻值，保证110kV高压交流输电线路防雷效果。此外，还要采用布设接地极的方式，分析和解决电阻率较高的地区表面线路杆塔出现的接地不良问题。通过将该线路杆塔垂直接地极的长度设置为1.6m，将多根杆塔的间距控制在6m范围内，采用加工角钢的方式，做好防腐处理，加大对可控放电避雷针的安装力度，保证该线路防雷水平。

表1110~500kV架空线路耐雷水平与杆塔接地电阻间的关系

结束语

雷电对110kV高压交流输电线路运行造成不良影响，甚至还会引发电力事故，严重威胁人们的生命安全和财产安全，防雷技术的出现和应用可以实现对110kV高压交流输电线路的有效保护，确保该线路能够可靠、稳定、安全地运行，为供电的稳定性和可靠性提供重要的技术支持。

参考文献

[1]张灿,胡龙江,张山河,罗刚,范杨.关于500kV输电线路运行维护工作探析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(12):136-137.

[2]王磊.防雷技术在输电线路设计的应用[J].内蒙古石油化工,2020,46(12):106-107.

[3]王涛.高压输电线路的防雷技术研究[J].技术与市场,2020,27(12):91-92.

[4]程双辉.500kV输电线路运行检修技术及故障预防[J].住宅与房地产,2020(33):198-199.