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1、110kV架空输电线路综合防雷技术探析通常会选择在山地、旷野和丘陵等地带架设110kV架空输电线路，故雷击事故出现的频率会比较高，在电网总体雷害事故中，这种线路雷害事故占据着极大的比例，对电网的安全运行带来了巨大的威胁，对供电的稳定性带来了影响。过去在对线路进行防雷改造时，所选择的方法往往带有相应的盲目性，防雷效果不佳，所以需要从实际情况出发，制定出综合性的防雷技术措施，确保我国电力行业能够安全、稳定的发展。 1 架空输电线路雷击过电压原理分析 感应雷过电压与直接雷过电压是架空线路中常见的雷电过电压形式。感应雷过电压指的是架空线路周围区域被雷电击中后，因为电磁感应作用于导线上出现过电压。直接雷
2、过电压指的是当避雷线、导线或者输电线路杆塔被雷电所击中后，导致有过电压的问题出现在架空线路中。通过大量的实践与研究得知，直击雷过电压会严重的威胁到架空线路，对应的感应雷过电压只会影响到35kV以下架空线路。主要对110kV架空线路直接雷的综合保护进行了分析与阐述。因架空线路受到雷击的部位不同，又可以从这样两个方面出发分析直接雷过电压： （1）110kV架空线路避雷针或者杆塔被雷电击中时，通过雷击点，雷电流令这个点对地电位立刻上升，这样在导线和雷击点之间就会出现相应的定位差，当110kV架空线路的绝缘水平被这个值所超出之后，冲击型放电电压就会产生于其中，这样就会引发有闪络问题出现在导线中，从而产
3、生过电压危害。这时，在雷电流的影响下，避雷线或者杆塔的电位有效值就会比导线高，一般会导致冲击反击损坏。 （2）当110kV架空线路导线遭受雷击后，这样在导线上会直接作用雷电绕击，从而带来过电压危害。绕击与反击的作用原理与雷击部位具有不一样的特性，在具体的设计规划、建设施工及维护运行中，应该同工程的具体情况充分的结合起来，对不同的技术措施进行应用，从而才可以保证将有效的综合防雷效果切实的发挥出来。 2 具体的措施分析 2.1 将架空线路绝缘水平提升 在DL/T620标准中详细表明，110kV架空线路在海拔不超高1000米的地区，应该在7个以上控制其绝缘子串的绝缘子数量，最好选择8个。而对于全高超
4、出40米、大跨越档位的线路杆塔而言，其每增加10米的高度，就需要将一片绝缘子增设进去。对架空线路容易击段杆塔的绝缘配置进行强化，如果海拔在1000米之上，需要与海拔校正系数相乘。如果杆塔多次遭遇了雷击，在改造升级技术时，需要将1-2片的绝缘子增设进去，从而将架空线路的结缘配置水平提升。就布设在山顶或者大跨越的线路杆塔而言，也需要增设进去1-2个绝缘子，从而将线路杆塔综合耐雷水平提升，保证线路能够安全、经济的运行。 2.2 强化接地装置 在维护110kV架空线路时，对于线路杆塔的接地装置应该侧重进行改进。在对线路的接地装置进行了有效的改进之后，这样就能够在25%-30%之间控制其雷击跳闸率，如果
5、一些线路杆塔接地装置比较恶劣，这样就会有着30%-50%的雷击跳闸率。 2.2.1 将接地电阻降低 利用深埋式接地体、加装导块接地模块、水平外延接地体、填充地阻物质等将杆塔接地电阻降低，从而将110kV架空线路的防雷水平提升。因为一些地区的土壤电阻率较高，对垂直接地极布设的方法进行应用，对于外表干燥土壤线路杆塔所具备的接地不合理问题能够有效的进行改善。就水泥杆塔线路而言，应该从距离杆塔3-5米出布设其垂直接地极；就铁塔而言，在布置时，应从5-8米进行。并且在1.5米左右选择和控制110kV线路杆塔垂直接地极的长度，在4-6米范围内控制其长度，并通过角钢或者圆钢加工，在施工期间做好防腐处理。 2
6、.2.2 将耦合系数增加 通过雷击闪络原理得知，减少电感、降低接地电阻、增加耦合系数等都能够将线路综合耐雷水平提升。增设耦合地线与布设架空地线是常规的增加耦合系数的方法。然而雷击具有稳态电磁感应和暂态行波过程，为了对杆塔接地装置的分布情况进行改善，可以选择与应用加强型强化电磁感应型杆塔接地射线的方法，而且还可以将耦合系数增加。图1为基本的接地线机构示意图。 因一些地区的土壤电阻率会高于1000，在提升110kV架空线路电磁耦合系数时，就可以应用上述方法，将线路绝缘子串雷击时所承受的冲击电压有效的降低，从而将架空线路综合耐雷水平进一步的提升。 2.3 侧向避雷针的安装 因为会在山顶等较高位置处布
7、设杆塔，这样杆塔线路容易同雷云平行，或者在线路或者杆塔的下方运动，而且杆塔处有着较为复杂的电磁环境，同档距中央进行比较，杆塔处出现雷电绕击过电压问题会更加的严重。通过大量的理论研究与工程试验探索应用发现，安装避雷针，是防控110kV架空线路绕击过电压的有效策略之一。就110kV的架空线路来讲，在杆塔横担两侧安装侧向避雷针，通常在3米左右控制侧向避雷针长度是最为合理的。在1.8米长控制横向设备长度；在1.2米出控制中间固定部分长度，且将三个有效的固定点设置出来，图2为基本的安装示意图。 通过将杆塔横担和避雷针三个固定螺孔进行相应的电气连接，并且通过杆塔接地体和接地引下线进行相应的电气连接，保证能
8、够向大地中有效的引入雷电，从而完成泄流。将侧向避雷针安装完毕后，尽管能够将架空线路防绕击水平提升，但也会将线路的引雷率增加。可以将绝缘子串的片数适当的增加，如普通的绝缘子要比复合型绝缘子短10%-15%之间，而玻璃绝缘子或者瓷质的绝缘子需要增添1片，从而提升架空线路的综合耐雷水平。 2.4 将线路保护角减少 110kV线路降低绕击跳闸率时，减小保护角是其中一种常用且有效的方法之一。针对已经投运并建设的线路而言，对线路保护角进行改善，其具体的实施性与可行性会比较差，特别是针对山区地面较大倾角的线路杆塔来讲，由于受到塔头结构设计等因素的影响，这样不可能大幅度的降低其保护角。在具体的工程中，需要从经
9、济、技术等方面出发综合的进行分析和比较，将最为合理的线路保护角选择出来，从而保证线路能安全、稳定的运行。 2.5 装设雷电定位系统 根据雷电定位系统提供的雷电流极性与幅值信息，同杆塔塔型、导线排列方式、周围地貌地形、故障部位、现场故障情况结合起来，将雷电较为活跃处线路反击、绕击形式分析得出，之后采取一些有效的事故处理措施进行处理。反击和绕击事故处理措施存在较大的差异，比如对杆塔地网进行改造时，能够将反击耐雷水平提升，可对绕击的效果就会不是很好。同时，在排除线路故障雷击原因、雷电活动资料掌握和指导线路雷击点查找等方面，雷电定位系统在其中也发挥着重要的作用。 3 结束语 进入21世纪以来，在经济和技术发展的推动下，为我国电力行业的发展带来了极大的推动作用。110kV输电线路是整个电力系统中非常重要的组成部分，它承担着整个电网运行的重要任务。110kV架空线路经常会被布设到野外，复杂的地形会对线路的架设及后期的应用及维护带来影响。雷电对其所带来的影响和伤害是不容忽视的，若其遭遇雷击，必然对整个输电线路的安全、稳定运行带来巨大的威胁。通过以上的论述，希望为更好的解决线路雷击问题提供一定的帮助，为打造更加安全、稳定的电网环境奠定基础。