110kV及以上高压架空输电线路防雷分析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

110kV及以上高压架空输电线路防雷分析

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：王伟春

[导读] 摘要：在电力输送领域，防雷工作一直是维护线路安全的重要组成部分，雷电对高压输电线的危害十分巨大，经常会引发雷击跳闸等问题。

        身份证号码：3205831983XXXX1937；常州市金阳设备安装有限公司江苏常州 213000
        摘要：在电力输送领域，防雷工作一直是维护线路安全的重要组成部分，雷电对高压输电线的危害十分巨大，经常会引发雷击跳闸等问题。文章主要分析了110kV及以上高压架空输电线路防雷措施。
        关键词：110kV及以上高压；架空输电线路；防雷措施
        我国输电网络体系庞大，承载着重要的电能输送任务。据相关资料统计显示，我国所发生过的线路跳闸事故中，有超过40%的事故原因是由雷击造成的。因此，为了更大程度上保障远距离输电线路的供电可靠性和连续性，非常有必要加大对雷击事故预防工作和相关研究的力度，找到针对性的措施提高线路耐雷水平。
        一、110kV及以上高压架空输电线路出现雷击事故的原因与危害
        由于我国气候环境复杂多样，很多地区处于季风区气候，雨天较多，使得这些地区的输电线路经常处于雷电的威胁之下，尤其是在夏季，雷电的发生次数和强度等都比以往更甚，导致输电线路经常出现雷击事故，尤其是在一些地形比较复杂偏僻的地方，雷击事故的发生次数更加频繁。但是，由于这些地方的交通条件比较落后，地形也比较复杂，线路检查与维护相对比较困难，导致雷电事故引发的故障不能够及时排查，解决效率相对较低，进一步增加了经济损失，更有甚者可能会引发更加严重的问题。此外，由于输电线路通常采用架空线路的方式进行铺设，因此线路所处的地理环境以及气候变化会对线路的分布以及设置产生非常大的影响，在地理条件复杂的一些地区，受地形以及气候的限制，往往很多设备无法使用，使得施工难度加大。同理，防雷工作开展过程中也会遇到诸多困难，加之一些技术无法在该地区进行使用，导致施工质量不高，防雷效果大打折扣。
        二、110kV及以上高压架空输电线路防雷措施
        （一）合理使用避雷设备
        在输电线路避雷工作中，有多种避雷设施为线路的安全运行保驾护航。例如，作为最基本保护设施之一的避雷线，对输电线路的保护具有十分重要的意义。合理使用避雷线，可以从源头上对整体线路发挥保护作用，并且避雷针的防护效果也相对比较高效。利用避雷线进行防雷工作的过程中，不仅可以使雷电击中线路的概率大幅度降低，同时还可以将电流进行分散，减轻杆塔顶端受到的电力强度，使电位下降，相应导线所感受到的电压也会逐渐变小。在国内避雷线使用规范中曾有过明确规定，110kv及以上输电线路应当在全程范围内都使用避雷线开展防雷工作。此外，为了能够使避雷线最大限度地发挥防雷效果，有效屏蔽导线，应当将避雷线的导线保护角度控制在二十度到三十度之间。其次，合理使用线路避雷器也能够起到很好的防雷效果。在利用杆塔顶部的避雷线进行电流分流工作的过程中，受土壤电阻值等因素的影响，电流分流的效果可能并不良好，这时就可以通过线路避雷器进一步开展电流分流工作，强化分流效果。除了避雷线
        与避雷器，合理利用耦合电线也能够提升线路的避雷效果，它可以强化相关设施的防雷效果，例如它可以在一定程度上开展电流分流工作，并且可发挥一定程度的耦合作用，可有效提升避雷线的耦合系数，并且可以对绝缘子两侧产生的强大电压进行处理与反制，并且可以清晰地觉察到电压的分量，进一步完善分流工作，降低雷击事故的发生频率。
        （二）降低杆塔的接地电阻
        在线路整体防雷工作的设计过程中，合理使用电阻是非常有效的防雷措施。因此应当积极通过降低杆塔接地电阻开展防雷工作，提高输电线路的安全。接地电阻的防雷原理与避雷线截然相反，接地电阻的阻值与避雷效果成反向关系，电阻的阻值越小，它的避雷效果也就越强大。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

而且接地电阻是提高输电线路工作效率的重要保证，具有十分重要的经济效应。所以，在进行输电线路日常防雷工作时，需要不断降低杆塔的接地电阻，以强化防雷效果，不断提高输电线路的效率。但是降低杆塔接地电阻的过程中往往会受到其他的因素影响，比如输电线路所处地区地理环境相对特殊、土壤的电阻值比较大等，在这种不利情况下，就需要突破原有的一些技术壁垒，通过一些创新性方法、手段来降低杆塔的接地电阻，从而做好输电线路防雷工作。此外，还可以通过对接地使用的材料以及技术方面进行相关的调整选择，及时推行各类改革措施，将接地电阻控制在一个比较科学合理的范围内，保证输电线路安全运行。
        （三）提升杆塔的绝缘度
        在增加杆塔绝缘性的过程中，通常有两种改变杆塔绝缘性的方式，一是增加绝缘粒子的数量，二是更换绝缘子，两种方式都可以显著提高杆塔的绝缘度，降低输电线路被雷击的概率。在采用提升杆塔绝缘度进行防雷工作的过程中，需要注意在日常维护过程中定期对绝缘子进行检查，及时更换有破损的绝缘子，确保其防雷效果，必要时还可以选择合成的绝缘子来开展绝缘保护工作。另外还需要注意的是，在对绝缘子进行改进的过程中，由于绝缘子的数量有所增加，因此会使原有空间发生一定程度的变化，这就限制了绝缘子的工作效果。对于这种情况，可以将上述两种方法结合使用来最大程度地提升杆塔的绝缘度，降低雷电事故发生概率。
        （四）科学设置重合闸
        当杆塔被雷电击中之后，即便线路的避雷设施都能够正常运行并产生避雷效果，但是也无法做到完全避免跳闸事故发生，雷电产生的强大力量依旧会导致出现一些跳闸的情况。在此情况下，应当建立一套高效的恢复机制来应对此类问题。一般来说，当雷电造成的损失并不严重时，大部分的跳闸现象都会得到及时的修复，使线路可以及时恢复运行。这一结果主要得益于重合闸的安置，输电线路恢复可以更加快捷高效。目前在国内110kv及以上输电线路中，重合闸技术是比较成熟并且应用效果相对较好的技术，但是还是应当不断完善与调整，使事故发生后的处理速度与效果可以得到显著的提升，进一步提升重合闸装置的效率。据不完全统计，处于强雷电区域的山区县公司，雷击引起线路跳闸的重合成功率近 60%，因此，推动形成一套完整的应急应变机制与恢复系统，可以将跳闸现象所引发的损失降到最低。
        （五）提升输电线路的绝缘水平
        一般情况下，对于输电线路来说，线路的绝缘性能和防雷效果存在一定的正相关关系，也就是说，线路的绝缘性能越高，防雷的效果也就越好，相反，如果线路的绝缘性能越差，那么线路其他的防雷效果也就越不理想。因此，提升输电线路的绝缘性能对提升线路的整体防雷效果具有非常显著的作用。工作人员在工作过程中可以围绕以下几方面来增强输电线路的绝缘性，一是输电线路架设阶段，可以通过对各类材质的缆线进行筛选，选择绝缘性能相对较好的缆线来开展后续工作；二是需要在线路建设的过程中做好接口的绝缘处理工作，避免接口成为雷电袭击的对象，从而降低雷击的概率；三是定期开展输电线路检查工作，及时消除相关隐患，避免其存在引发雷击，降低雷电发生概率。
        总之，随着我国用电需求不断提升，输电线路高效运行成为保障社会用电安全的重中之重，因此输电线路的防雷问题也越来越受到社会各界的关注。提高线路防雷效果对保障社会正常运行具有十分重要的作用，因此需要制定相应的防雷方法与措施来保障输电线路安全运行，降低雷电发生的概率，减少雷电引发的损失。
        参考文献：
        [1]王文宇，张青.加装避雷器对提高输电线路耐雷水平的研究[J].电气开关，2020，58（06）：43-45+48.
        [2]李霖.1000 kV特高压输电线路防雷工程设计探究[J].低碳世界，2020，10（10）：44-45.
        [3]邹斌.输电线路雷击跳闸故障及防范技术分析[J].时代农机，2020，47（03）：39-40+42.