摘要：众所周知，随着经济的发展，架空线路应用越来越多。由于我国 110 kV 线路建设规模的不断扩大，延长了架空线路长度，导致网络结构趋于复杂。同时，多数线路都架设在土壤电阻率高、多雷电区域，显著提升了线路雷击跳闸发生率。结合工程实际采取针对性地防雷措施，以提升架空线路的防雷能力，确保110 kV 配电线路安全稳定运行，全面促进我国电力行业的发展。
关键词：110kV架空线路；防雷；技术
引言
一般来说，110kV架空输电线路会选择在旷野、丘陵、山地等区域，很容易遭受雷电袭击，因此，在电网的总体雷害事故之中，110kV架空输电线路故障发生率较高，直接影响电网的安全运行，降低供电的可靠性。前几年进行的线路防雷改造，存在一定的盲目性，所以其防雷效果偏低。所以，只有通过对雷害发生原因的分析，才能合理的制定防雷保护措施，以此来提升输电线路的综合防雷水平，这样的操作具备极大的实践应用价值。
1架空线路雷击过电压原理分析
110 kV 架空线路常见雷击过电压主要包括感应雷过电压和直击雷过电压。其中，感应雷过电压主要是雷电集中架空线路周边时，电磁感应作用在导线上产生的过电压；直击雷过电压主要是雷电击中线路杆塔和导线时，导致的架空线路过电压。根据实证研究可知，感应雷过电压只会威胁小于35 kV以下的架空线路，直击雷过电压会严重危害架空线路的安全稳定运行。根据雷击架空线路部位的不同，可将直击雷过电压分为两种情况。第一，雷电击中线路避雷线或者杆塔时，雷电流利用雷击点使该点对地电位上升，导致导线与雷击点之间存在电位差。当该电位差大于线路绝缘水平时，就会产生冲击放电电压，导致导线出现闪络问题。雷电流作用下，避雷线或者杆塔电位有效值显著大于导线，会产生反击冲击破坏。第二，雷击架空线路时，雷击绕组会直接作用于导线，使其产生过电压情况。反击和绕击的雷击部位和原理差别较大。线路规划运维期间，需结合工程实际选择不同的技术措施，以加强线路防雷效果。
2雷击的主要形式及其危害
雷击的主要形式可以分为两种：其一，直击雷过电压；其二，感应雷过电压。其中，直击雷过电压指雷电直接命中110kV架空线路中的部分设备，如输电线路杆塔、导线或是避雷线，使得110kV架空线路内形成过电压。而感应雷过电压则指雷击110kV架空线路附近区域内，因为受到电磁感应的作用，而与导线之上形成过电压。通过分析可以发现，感应雷过电压影响的对象仅仅是35kV之下的架空线路，并对该类型线路形成威胁。而直击雷过电压对架空线路的负面影响则较为严重。故而，本文研究的重点内容为直击雷过电压的防护方法。针对受到雷击部分的不同，能将直击雷过电压分为如下两种形式：其一，若受到雷击的部分为杆塔或是避雷线路，则雷电流流经雷击点令该点对地电位在短时间大幅提高，进而令雷击点同导线之间形成电位差。若该差值超出该线路绝缘水平，便会出现冲击放电电压，从而使导线形成闪络，进而令网络形成过电压的问题。此刻，杆塔因雷电流的影响，其电位有效值明显高于导线。处于该状态下，线路便会受到反击冲击破坏。其二，110kV架空线路因受到雷电绕击的直接作用而在导线之上形成过电压问题，反击与绕击作用的位置不同，作用原理也存在区别。施工人员在实际施工过程中，应根据工程本身情况，采用对应的技术方式，以保证防雷措施体系能够确实发挥效果。
3关于110 kV 架空线路综合防雷技术
3.1提升架空线路绝缘水平
按照相关规定，地区海拔低于 1 km，架空线路悬垂绝缘子串中的绝缘子数量为 8 片。若全线高度大于38 m 且属于大跨越档距的线路，则需按照高度增加绝缘子。为降低架空线路雷击伤害，需在路线易受雷电侵害的部位配置绝缘子。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于多次遭受雷击伤害的杆塔，则需适当增加绝缘子数量，以显著提升架空线路绝缘能力。此外，按照工程实际情况适当增加耐张杆塔绝缘子数量。若线路布设在山顶，则应增加 2 片绝缘子，以提高杆塔耐雷水平，提升线路运行安全性。
3.2设置引雷塔
在线路集中部位和雷击事故率较高的部位设置引雷塔，并将其作为综合防雷措施的核心构件。引雷塔应用原理为引雷消雷击，可通过塔顶放电避雷针将强雷电所产生的电流向下释放，并使用消雷装置将雷电流释放到地面，可确保 110 kV 电流输电线路的安全。
3.3对接地装置进行改良
检修人员在对相关设备进行检修以及维护工作时，110kV架空线路的检修工应加强对线路杆塔接地装置的改良工作。经试验表明，通过对线路接地装置的改良，可有效减少因雷击引发的跳闸现象发生的次数，下降的幅值在25%至30%之间。具体的方式如下：第一，减少接地电阻值。施工人员可利用水平外延接地体、增添低阻物品以及安设导电接地模块等方式达到减少接地电阻的目的，使得线路具备较强的防雷能力。若线路所处区域属于高土壤电阻率地区，则线路杆塔可能因为土壤较为干燥而出现接地不良的现象，建议施工人员使用安设垂直接地极的方式解决上述问题。而针对水泥杆塔线路而言，垂直接地极所处位置应用杆塔之间保持3m至5m之间的距离。对铁塔来说，垂直接地极与铁塔的距离应在5m至8m之间。110kV架空线路杆塔垂直接地极总长应确定为1.5m上下，接地极之间的距离应处于4m至6m之内。此外，施工人员还需应用圆钢或是角钢对其进行加工，并在加工过程中注意对装置的防腐处理。第二，添加耦合系数。若从雷击闪络反击理论角度进行分析，通过添加耦合系数也能够有效提高线路自身防雷能力。通常情况下，添加耦合系数的主要方法便是安设架空地线以及加装耦合地线。然而，因为雷击具有暂态行波以及稳态电磁感应，所以施工人员可利用经过强化的电磁感应杆塔接地射线等方式调整杆塔接地装置当前的分布状态，使得耦合系数得以增加。
3.4减小线路保护角
为降低架空路线绕击跳闸率，可采用减少保护角的方式。对于运行线路，减小保护角处理措施的可行性较差，尤其是位于山区的线路杆塔，在处理期间会受到塔头结构设计等影响，无法全面降低保护角。此外，采用减少保护角处理措施还会增大经济投资。因此，工程施工期间需合理选择线路保护角，以确保线路运行的安全性和经济性。
3.5架设避雷线和避雷器
输电线路中架设避雷线可起到防雷保护作用。避雷线可避免雷直击导线，且具有一定分流作用，有效降低杆塔雷电流和塔顶电位。对导线进行耦合处理后能降低线路绝缘子电压，还可降低导线感应过电压。通常线路电压越高，使用避雷线的效果越显著，且避雷线在线路工程造价中具有较高经济性。根据架空线路布设条件可知，110 kV 电压等级输电线路需全线架设避雷线。此外，在 110 kV 电压等级输电线路中安装氧化锌避雷器能显著提升耐雷水平，减少线路反击和绕击事故跳闸率。
结语
总之，雷雨天气的存在属于客观条件，无法改变，而输电线路暴露在外也不可避免，因此，施工人员必须提高输电线路整体耐雷能力，方能保证输电线路运行的稳定性与可靠性，以此满足当前社会对用电量的需求。
参考文献：
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[3]郑永庆.110kV输电线路防雷技术实施要点及运维管理策略解析[J].企业技术开发，2015，20：113-114.
论文作者:陈勇辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签：过电压论文; 线路论文; 杆塔论文; 防雷论文; 导线论文; 避雷线论文; 雷电论文; 《基层建设》2019年第17期论文;