山区110千伏送电线路防雷措施

刘平

摘要：110kV电力线路多位于雷电多发的山区，为了保证110kV线路的安全，保证正常运输电力，必须重点做好防雷工作，维护线路系统的质量。在110kV线路防雷设计中，应从其自身环境和外部环境两个方面入手，对线路进行全方位设计。本文对山区110KV送电线路的防雷措施进行了分析。

关键词：山区;110kV输电线路;防雷问题;措施

引言

在主网日益完善的前提下，110kV线路的安全运行成为传输质量的保证。110kV线路绝缘水平不断提高，其稳定运行成为传输质量的保证。为此，还启动了一轮城市电网绝缘改造活动。主干线路绝缘化率已全覆盖，但线路特别是山区的110kV配电线路遭雷击跳闸、断线现象仍时有发生。因此本文对山区110千伏送电线路防雷措施做出了研究。

1.山区110kV输电线路防雷问题中自然因素

山区由于一些随机因素避雷线的屏蔽有时会失效，特别是在一些地形复杂的特殊地段，可能发生绕击事故。调查发现容易发生绕击事故的杆塔或线路段，往往具有如下一些地理和气象特征：

（1）对于位于山顶或半山腰的杆塔或线路，由于杆塔或线路位于高处，雷云有时与杆塔或线路平行，甚至会在杆塔或线路下方发生雷击，从而导致事故。

（2）位于峡谷谷口的杆塔，在季风的影响下，经常有雷云从固定方向通过或离开杆塔而发生雷击事故。

（3）由于杆塔处电场畸变，杆塔处的场强较挡距中央大，因此杆塔比挡距中央更容易发生绕击。

与平原相比，山区地质条件差，岩石多、土层薄，部分地区电阻率极高，恶劣的地质环境对接地电阻有很大的影响。

2.山区110kV输电线路防雷问题中客观因素

2.1绝缘子的使用

对山区雷击事故进行了调查，得出雷击事故易发生的原因。其中主要原因是绝缘子。绝缘子引起的雷击事故的研究必须从绝缘子的原理开始。在110kV山区输电线路中，绝缘子主要用于阻隔线路内的电流返回地面，也可作为支承导线。大部分绝缘子的使用在实际应用中可以发挥上述作用。然而，绝缘子的机电应力不能随环境的变化而改变，机电应力也不能因充电条件的影响而改变。当机电应力发生变化时，绝缘子将失去其原有的功能。如果绝缘子被破坏，传输线将无法正常使用。在电力系统正常运行时，悬式绝缘子中存在一个零值绝缘子。雷击发生时，绝缘子内会有电压，而这部分十分容易损坏。

2.2杆塔存在隐患

分析表明，山区110kV输电线路的杆塔主要是由钢筋混凝土或钢构成。这类物质若长时间暴露在空气中，就会产生裂缝。一有裂缝，塔内就会存在隐患。在雷击到杆塔后，超高压迅速使杆塔内部升温，造成混凝土杆塔开裂，降低了杆塔的强度，使杆塔无法正常支撑输电线路，杆柱遭到破坏甚至发生倒塌。

2.3避雷线防雷的局限性

尽管输电线路大多安装了防雷线，但雷击事故仍时有发生。因此，这说明山区110kV输电线路防雷线存在一定的局限性。经研究分析发现，当输电线路遭受雷击时，线路会瞬间产生超高压。这时避雷线遮蔽这部分导线承担雷击的作用，将雷击产生的巨大电流导入大地，这是避雷线的主要工作原理。然而，避雷线不能承受全部雷击，对承受力也有一定限制。若雷击产生的电压和电流在一定范围内，则避雷线可将其引至地面。当雷击电压和电流太大时，避雷线不能覆盖所有的电压电流。另外，不同材料的防雷电缆能承受不同的雷击。避雷线只能起到防雷的作用。如果雷电绕击输电线路，避雷线就起不到防御雷电的作用，这时，传输线将直接受到雷击。

3.山区110kV线路雷击事故的应对策略

3.1减少杆塔接地电阻

降低杆塔接地电阻是减少雷击伤害的有效措施。山区地形复杂，通过研究发现，我国山区的山脉多以地势高、地质条件复杂为主。所以，降低杆塔的阻力十分困难。对地形特点进行充分调查，采取适合地形条件的措施，降低杆塔的接地电阻，如使用消弧线圈的接地方式。

3.2使用侧向避雷针和线路避雷器

山区为雷电多发区，输电线路受雷击事故影响较大，应重视防雷措施的建设。雷击易发地区采用线路避雷器能有效防止雷击。在雷击频发的山区，可安装阵列线避雷器，防止传输线因雷击而跳闸。为了防止雷击侵入沿线变电站或电厂，可在线路末端安装一套线路避雷器。通过调查，发现部分员工在安装线路避雷器时忽略了电杆塔的接地要求，这是错误的做法。由于避雷器是通过接地装置将电流引入地面以减少伤害，因此应注意杆塔接地电阻及接地引下线的建设与维护，提高对雷击事故的抗性。由于避雷线不能保护被雷电绕击的输电线路，因此应采取侧避雷针的保护措施，将一钢固定在易受绕击雷电的杆塔横担处。

3.3特殊地区综合考虑和设计

对于雷击故障经常发生的地区，设计人员应结合当地实际，来完善输电线路防雷接地设计。设计者可通过在供电线路下方设计一条耦合地线，实现避雷针与避雷线的分流与耦合，来间接地降低接地电阻，同时在易受雷击的几个杆塔顶部设计防雷拉线，提高杆塔的抗雷击能力。此外，设计人员应对线路避雷器进行合理设计，确保雷电电流能顺利地导入相关导线，从而进一步提高输电线路的抗雷击水平，保证输电线路设计方案能适应特殊地区防雷要求。

4.结束语

综上所述，山区地形环境复杂，为达到经济效益，应加强输电线路的防雷工作，减少雷击事故，但目前山区雷击事故的预防有一定的难度。本文通过对雷击事故成因及易发雷击区域特点的分析，提出了针对性的应对策略，为保证线路的稳定运行提供参考。

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