摘要：随着经济和电力行业的快速发展，人们物质生活水平的不断提升，电器的使用也越来越多，这种情况下，电力系统为了更好的为用户提供电能，在大多数地区都进行了110kV输电线路的架设，这样就能够使用户的正常用电得到保证。但是由于地形以及自然环境等多方面的因素影响，输电线路的运行中，经常会遭到雷击，一旦发生这种情况，就会导致大面积的停电，影响正常的生产、生活，由此就可以看出输电线路的防雷设计的重要性。
关键词：110kV输电线路；防雷；接地电阻；设计
引言
110kV输电线路在整个电力系统运行中占有着重要地位，其杆塔防雷接直接关系着输电线路运行的稳定性和安全性，防雷设计是110kV输电线路设计施工的重要内容，防雷在线路运行管理中占据关键地位。本文将以110kV输电线路防雷的必要性分析为切入点，总结雷击事故发生的原因，并找寻避雷设计的思路，探讨110kV输电线路防雷技术及防雷的有效措施，对于110kV输电线路安全运行过程中发挥出重要作用。
1 110kV输电线路防雷的必要性分析
110kV输电线路在电力资源运行中发挥中关键作用，其中包括电能转化、区域性电能输送等，因此电能使用者对输电线路的关注焦点集中在输电的可靠性、安全性以及输配电能的稳定性上，电网工作人员应积极处理或及时排除威胁110kV输电线路稳定运行的影响因素，有资料统计显示分析发现，在众多不利因素中雷击跳闸危害程度最大，也和很多其他因素紧密相关，在目前电力行业技术发展背景下，110kV输电线路的安全运行及性能发挥仍常受自然环境制约，由于电网宽而广，线路难免遭受雷击损害，也有较多选址处于雷击事故高发地，常发生线路部件烧毁、损坏等现象，进而发生跳闸，因此总的来说使用并发展110kV输电线路防雷有着极强的必要性。
2探讨雷击事故发生原因
2.1雷电反击事故
当雷电袭击线路杆塔后会发生雷电反击伤害，这一状况发生主要和电阻、杆塔所处地形等因素有关，110kV输电线路覆盖面广，其中尤其是山区环境难以避免要在复杂条件下搭建杆塔，接地条件、施工条件及土壤选择等多个方面都存在一定的局限性，这也同时造就了雷击事故常发生的外在环境，譬如河流、山谷、山沟等地域，输电线路跨越度大，就成为了雷电袭击的密集地。所谓雷电反击指的是输电线路杆塔塔顶电位超出线路绝缘能力的一半以上，这时绝缘子将接受击穿性放电，这一现象是雷击事故发生的主要机理，其中雷击后电流大小和相邻档距、杆塔电感等因素有着紧密关联。
2.2雷电绕击
当前我国很多地区110kV输电线路已经实现了全线段雷电保护，使雷击事件发生率有减少，但一些复杂地形条件下仍不可避免出现雷电损害现象，其中包含雷电绕击事故，这种状况发生的影响因素有地势、单线避雷针选择等，山顶、峡谷谷口、山谷暴风走向线路及杆塔，这些特殊地域常发生避雷保护失效情况，多发生雷电绕击事故。除以上常见的两种雷击机理外，雷电导致输电线路故障跳闸的原因还有接地电阻选址、线路设计规划、线路避雷器、耦合地线等条件因素影响。
3 110kV输电线路防雷技术及措施
3.1布置避雷线
在110kV高压输电线路上布置避雷线是有效避雷的举措之一，避雷线可以将雷电偏离输电线的位置，避免雷电直接接触到输电线，起到保护输电线路的作用。避雷线可以把因雷电产生的较大强度的感应电流进行分流或是引流，从而减少塔内的电流大小，在最大程度上保持输电线路中电压的稳定，削弱雷击的破坏力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，避雷线还能够利用导线本身所具有的耦合性质降低高压输电线路中产生的绝缘电压，减小由于雷击而产生的感应电压的大小。需要注意的是，在进行避雷线的选择和铺设时，应当严格遵守相关技术标准和规定。根据相关标准规定，在110kV输电线路中，需在全线架设避雷线，尤其是在易遭受雷击的区域，要架设双避雷线，并且避雷线的保护角在15~20°的区间内，在雷电活动频繁的地区则要应用更小的保护角。高压输电线路中电压的大小与避雷线的避雷效果基本一致，当线路中的电压越大，避雷的效果也就越明显。
3.2安装侧向避雷针
因为传统避雷针在一些地区的屏蔽性能不够好，为了避免输电线路的雷击频率，可以通过侧向避雷针的安装，对其进行补充，具体在安装中，需要在110kV线路的两侧进行钢筋的固定，然后再在杆塔的附近确定三到四个固定点，从而形成导线以及避雷针的基本格局。通常情况下，要解决这一问题，都会采用直线型侧向避雷针模式，通过这种设计，就可以使避雷针和地线进行连接，从而降低输电线路遭到雷击的概率。
3.3安装垂直地极
在土壤电阻率较高的地区，使用垂直地极是一项有效的弥补措施。安装使用垂直电极可以有效改善土壤表面接地较差的问题，可以在杆塔周围的位置安装适当数量的垂直接地极，埋设深度应该保持在0.5m左右。对水泥杆塔而言，垂直地极的安放位置应当与杆塔距离4m为宜。而对铁塔而言，垂直地极的安放位置与塔杆距离6m为宜。垂直地极应当经过圆钢或角钢的处理，使地极之间的距离保持在4~6m的范围，长度应当大于1.5m。当在陡坡的地理条件下安装垂直地极，要准确计算地极的安装深度和垂直地表面的深度，从而发挥地极散流的作用。
3.4使用并联保护间隙技术
采用这种技术是将一对金属电极并联于绝缘子串的两端，电极之间的间隙位于闪络位置，能够避免绝缘子串被电弧所灼烧。其原理是：在输电线路受到雷击后，绝缘子串两端会产生雷电电压，保护间隙在绝缘子串放电之前进行放电，电弧会在保护间隙之间的电极上进行燃烧，最终会被吹开，防止电弧直接灼烧绝缘子串。
3.5精确测量，降低杆塔的接地电阻
要想有效的实现110kV输电线路的防雷设计，就应该保证操作方法的准确性，另外地址的选择上也要保证科学、合理性。在具体的数据测量中，为了降低雷击频率，达到防雷设计的目的，就应该在实地测量的过程中，使用多种测量方法，并且进行多次测量，从而保证测量数据的精确性。除此之外，接地电阻对雷击也有一定的影响，所以，要使杆塔的接地电阻的阻值率得到有效的降低，这主要是由于在雷电天气中，一旦杆塔的顶部遭到雷击，塔顶的电位就会随之升高，要想降低电位，就需要将杆塔的阻值率降低，这样一来，相应的绝缘子串所承受的的过电电压就会得到有效的降低。除此之外，将杆塔的阻值进行降低，还可以提高线路的耐雷电反击水平，从而有效避免线路遭到雷击的状况。具体对杆塔的阻值进行降低，可以通过降阻剂、深埋地级以及填充电阻值较低的材料来实现.
结语
综上所述，电力系统发生故障的主要原因是输电线路故障，当前我国电力事业正在稳步发展，其中输电线路特别是110kV输电线路覆盖面呈现出显著发展势态，雷电是常见的自然现象之一，它是影响输电线路故障的主要因素，随着110kV输电线路面的拓宽，雷击导致线路安全运行事故发生的概率也跟着提升，影响着社会、经济双效益的增长，因此作为电力行业工作人员应积极寻找降低雷击跳闸事件发生率的有效措施，良好合理设计接地电阻，研究并应用可靠安全的防雷技术，以保证人们正常生产生活不受或少受影响。
参考文献
[1]仇炜.贵州110kV石平输电线路综合防雷研究[D].长沙理工大学,2010.
[2]朱嘉欣.论110kV输电线路防雷与接地电阻的设计[J].建材与装饰,2016(27):237-238.
[3]谭湘海.输电线路的防雷设计[D].湖南大学,2004.
论文作者:刘争明
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/12
标签：线路论文; 杆塔论文; 雷电论文; 避雷线论文; 防雷论文; 地极论文; 输电线论文; 《电力设备》2018年第14期论文;