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摘要：在电力系统中，输电线路运用避雷线的首要目的就是为了防雷。在线路的正常运行中，由于避雷线以及载流导线之间的电磁感应效果，避雷线可能会发生不同程度的感应电压，引起避雷线中有感应电流流动。感应电压的大小与线路负荷大小、电压等级及导线安置方法有关。但由于本次事情中牵引线为空载线路，所以负荷电流发生的电磁感应并不是引起避雷线严峻放电发热的原因。为此，对牵引线避雷线放电烧断引起线路短路毛病的异常情况予以技术剖析和实验，并依据剖析、实验成果采纳相应的改进办法。
关键词：110kV线路；避雷线故障；分析与处理
1110kV输电线路防雷技术
1.1架空绝缘避雷线
作为对110kV输电线路采取的防雷措施中最常见的一种，架空绝缘避雷线在我国绝大多数架设的110kV输电线路上均被采用。其具有两方面的优势特点。一方面，由于其能够直接架设在输电线路上，避雷线在出现雷击风险时能够实现有效对雷击进行拦截，防止其对正常的输电线路造成不利影响。另一方面，避雷线引导雷电流向大地，有效避免输电线路因受到雷击而出现的输电中断的现象。我国的架空绝缘避雷线技术主要通过降低接地网的电阻、采用双型避雷线保护角两种措施实现最佳的防雷效果。采取复合型接地的物理方法以及对土壤导电率控制的化学方法，可以有效减少接地网的电阻，实现较好的引导及释放雷击效果。
1.2安装避雷装置
我国110kV输电线路广泛分布在地形复杂、地势高的山区，加上线路塔架高度较高的现实情况，在雷雨天气下，输电线路受到雷击的风险会由于土壤电阻率改变的影响而大大增加。这对110kV输电线路的正常运行造成了严重的影响。因此，在架设110kV输电线路的塔架时，根据塔架建设的高度采用相应的避雷装置，如在塔顶安装绝缘效果好的材料等。以此提高复杂地段输电线路的抗雷击水平，减少其雷击次数，保证110kV输电线路的正常供电。
1.3架设地线
作为输电线路上与大地相接的导线，架空地线可通过对输电线的屏蔽作用以及两者的耦合作用，达到良好的避雷和防跳闸的效果。尤其在接地电阻难以降低的情况下，增加架空电线与导线的耦合作用可大大降低绝缘子电压，实现降低雷击跳闸的概率，提高输电线路的耐雷水平。在实际的应用中，架空地线常常会架设在遭受雷击几率高的地区，以达到对雷电的有效分流及良好避雷效果的目的。
1.4安装自动重合闸装置
由于雷电打击对线路的影响时间十分有限，闪络现象的出现能够使输电线路遭遇雷击后恢复架设塔塔顶的承压水平，自动重合闸装置能避免出现跳闸等输电线路故障，极大提高了输电线路的耐雷水平以及输电的可靠性。因此，为了有效地减轻雷击对输电线路的损害以及保证输电线路的稳定性，在对输电线路进行架设时不仅要安装相应的电路保护措施，还要将相应的避雷设备与重合闸进行结合，在受到雷击或出现闪络现象后，使输电线路跳闸后能够自动恢复线路供电。
2提高输电线路的防雷措施
2.1避雷线连接金具加跨接线
技术人员结合现场实际，研究制定2套方案：
（1）在龙门架避雷线连接处加装绝缘子，彻底隔断电流；
（2）在连接处并列敷设1根跨接导线，对连接金具进行保护。
在有雷电时，方案（1）会造成避雷线雷电流无法向接地网泄放，经技术人员讨论后决定用方案（2）。
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2.2加强铁路回流线的检查维护
铁路部门应加强对牵引站回流线的定期检查维护，防止因回流线接触不良等故障造成供电部门输电线路避雷线的回流电流加大。
在采取上述整改措施后，该公司安排技术人员在半年时间内对原放电连接处进行跟踪测试检查，结果显示温度正常，避雷线龙门架连接处也无放电痕迹，跨接导线运行稳定。
2.3架设避雷线
避雷线又称架空地线，架设在杆塔顶部，主要作用是避免线路遭受直接雷击，此外还具有以下三方面作用。一是分流，避雷线可使雷电流向各个线柱分流，减少流过杆塔的雷电流，提高线路的耐雷水平。二是耦合，避雷线可降低雷击杆塔时绝缘子串上的电压值，避免绝缘子闪络事故。三是屏蔽，避雷线可降低导线上的感应过电压。
一般来说，线路电压等级愈高，采用避雷线的效果愈好。500kV及以上的超高压和特高压线路应架设双避雷线，保护角不大于15°；除部分雷害较少的110kV线路外，110kV及以上线路一般应全线架设避雷线，保护角一般采用20°~30°；35kV架空线路，因绝缘相对较弱，装设避雷线效果不大，一般不全线架设避雷线，而只是在距离变电站和发电站1~2km的进线段架设避雷线
2.4安装避雷器
避雷器大致上可以分为保护间隙、排气式避雷器、阀式避雷器和金属氧化物避雷器这4种。线路避雷器能够减轻瞬态雷电冲击时绝缘子发生闪络的危险，是电力系统最为常用的过电压防护装置。运行时，将线路避雷器与线路绝缘子串并联，防止直击雷或绕击雷造成的雷害故障。国内从1993年开始研制线路避雷器，现6kV到500kV各级输电线路，均有使用线路避雷器进行保护的实例，使用效果良好。但安装避雷器投资成本高，故一般只在雷电活动频繁、重要的线段上采用。
2.5加装耦合地线
当难以采取降低接地电阻的措施，或虽架设避雷线但仍然频繁遭受雷击的线路，可尝试加装耦合地线。其原理是通过增加避雷线和导线之间的耦合作用，降低绝缘子串上的电压，对雷电流进行有效分流，减小杆塔波阻抗。但是，加装耦合地线成本较高，且即使加装，绝缘子仍有可能受雷击闪络，因此，无法大规模推广使用。
2.6增强线路绝缘
采用增加绝缘子串片数、改用大爬距悬式绝缘子、增大塔头空气间距等措施，也能提高线路耐雷水平、降低建弧率。线路的耐雷水平可以提高64.2%；对于线路上型号为X-70的绝缘子，它的片数每增加1片，冲击闪络电压能够提高将近1倍。由于杆塔结构尺寸等因素，会有相当大的局限性，实施前应依据线路实际杆塔结构，分析这一措施的可行性。
2.7采用不平衡绝缘方式
近年来，在高压和特高压线路建设中，越来越多地采用同一杆塔架设双回线路的措施，该方法可以大量减少线路走廊用地，节约工程投资。但是，双回线路遭受雷击时，有可能造成同时跳闸。为了避免大范围停电的严重后果，在雷击事故频发的线路，可采用不平衡绝缘的方案。
该方案在两回路间各安装数量不一的绝缘子，线路遭受雷击时，绝缘子片数少的回路会先发生闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平，从而保证线路持续供电。但是，当雷电流过大时，该方案并不能保证双回路不同时跳闸，因此也难以从根本上消除雷电对线路造成的威胁。
2.8装设自动重合闸装置
装设自动重合闸装置后，大多数雷击造成的冲击闪络和工频电弧在线路跳闸后能迅速去电离，线路不会发生永久性的损坏或老化。因此装设自动重合闸装置对降低线路的雷击事故率，具有较好效果。
但是，由于自动重合闸装置无法消除绝缘子串烧毁、线路掉线等故障，因此它必须和其他防雷装置配合，才能保证线路不出现线路停跳事故。
总之，电网受到雷电冲击的规律性，可总结为雷电相对活跃的地区经常发生雷击，夏季更多一些。作为与人民生命财产息息相关的电力企业一定要充分认识到这一点，了解并把握规律，同时根据规律选择实施差异性防雷对策。有关机构要结合各种电压级别采取最具针对性的防雷技术，也就是说不同的电压级别下，采取不同的技术。从业者同时需要规划改进方法，切实推动防雷技术不断前进。采取差异化防雷技术是为了进一步将跳闸率控制在更低的范围，同时也是改进方法遵循的原则。电力企业实施差异化防雷技术，提高效率的同时确保防雷技术实效性的进一步增强。
参考文献
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[2]王震.10kV配电线路防雷措施研究分析[J].工程技术（文摘版），2016（12）.
[3]段建华.对配电线路防雷保护措施的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2012（6）.
论文作者:钟光武
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：避雷线论文; 线路论文; 绝缘子论文; 防雷论文; 雷电论文; 避雷器论文; 导线论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;