110kV輸電線路雷擊故障原因分析與防范措施

李智明

摘 要：110kV輸電線路在人們的生產(chǎn)生活中扮演著極為重要的角色。因此必須要保證110kV輸電線的安全管理，相關(guān)部門應(yīng)該制定針對(duì)性的應(yīng)對(duì)方案，同時(shí)實(shí)施有效的應(yīng)對(duì)措施，將防雷保護(hù)工作落實(shí)到實(shí)處，優(yōu)化輸電線抗雷擊性能，保證線路的穩(wěn)定運(yùn)行。文章主要介紹了雷擊對(duì)于輸電線路的不利影響，并對(duì)雷擊故障的類型和相應(yīng)的防雷措施進(jìn)行了深入的剖析。

關(guān)鍵詞：110kV輸電線路；雷擊故障；危害；種類；保護(hù)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.140

1 雷擊對(duì)于輸電線路的危害

雷擊故障是輸電線路損壞的主要原因，如果110kV輸電線路受到雷擊，路線會(huì)首先出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象、設(shè)備會(huì)因雷擊而遭到破壞，不僅如此，還有可能會(huì)對(duì)周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大的威脅。經(jīng)過(guò)多項(xiàng)故障事故的分析來(lái)看，雷擊種類的差異會(huì)帶來(lái)線路不同的故障問(wèn)題，舉例而言，多相故障一般就是雷電直擊導(dǎo)致的，但是單相故障的誘因則是雷電繞擊。假如將輸電線路的運(yùn)用環(huán)境放在山林之中，在這種交通極不便利的地方，如若發(fā)生雷擊現(xiàn)象，將非常影響線路的巡視，對(duì)于之后的故障處理也是極為不利的。并且，雷擊發(fā)生之時(shí)一般都是伴隨著狂風(fēng)暴雨出現(xiàn)的，這會(huì)對(duì)周邊樹木產(chǎn)生毀滅性影響，如果處理不當(dāng)，就會(huì)帶來(lái)巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。

2 110kV輸電線路的防雷保護(hù)措施

在進(jìn)行輸電線路雷擊預(yù)防時(shí)，一般有三種方案：直接雷防護(hù)、側(cè)擊雷防護(hù)以及感應(yīng)雷防護(hù)。值得一提的是，所有的具體方案的制定，都必須要依據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際情況來(lái)看。

2.1 降低桿塔接地電阻

進(jìn)行雷電防護(hù)的主要措施就是降低桿塔接地電阻，具體來(lái)講就是要借助減小桿塔的沖擊接地電阻，來(lái)提升抗雷能力，進(jìn)而完成輸電線路的抗雷能力。從原理上來(lái)分析，該技術(shù)就是在硬件上優(yōu)化接地電極的外形和改變埋入深度等，來(lái)對(duì)接地電阻值進(jìn)行修改。

（1）水平外延接地：這種措施一般只是針對(duì)特定的情況，也就是在該區(qū)域有水平放射的情況，一旦使用到水平放射技術(shù)，就會(huì)極大的提升施工的成本，這不但可以減小接地電阻，還能夠切實(shí)減小沖擊接地電阻。

（2）深埋式接地極：當(dāng)線路所在位置地下深處土質(zhì)電阻率非常低時(shí)，一般使用的都是深埋式接地極，這樣做的好處就是可以有效的防雷。在埋設(shè)接地極的過(guò)程中，必須要科學(xué)的擇取埋設(shè)位置，并進(jìn)行合理的參數(shù)設(shè)定，比如可以優(yōu)先擇取地下水比較高的地方、設(shè)置對(duì)口的地底接地設(shè)備等。

（3）填充降阻劑：有這樣一種情況，那就是在輸電線周圍找到了低電阻率物質(zhì)，這時(shí)技術(shù)人員就可以充分發(fā)揮它的價(jià)值了。在使用過(guò)程中，十分有必要進(jìn)行全面的考慮，進(jìn)一步確定該物質(zhì)是否具有低電阻率、較小的流失率、良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、施工便捷等特性。假如施工現(xiàn)場(chǎng)周圍沒(méi)有這種物質(zhì)，那么技術(shù)人員可以人為的添加降阻劑，這樣做的目的也是使其具有較強(qiáng)的降阻特性。

2.2 架設(shè)耦合地線

架設(shè)耦合地線措施從操作上來(lái)看，就是在輸電線的導(dǎo)線下面，多加一根用于接地的線路，以此來(lái)完善輸電線路抗雷擊的能力，同時(shí)避免輸電線路出現(xiàn)反擊跳閘的現(xiàn)象。一般情況下，這種措施的使用只是針對(duì)接地電阻比較高的輸電線路。借助耦合地線，一來(lái)，能夠加強(qiáng)導(dǎo)線與地線兩者的耦合效應(yīng)，如此一來(lái)，當(dāng)出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象時(shí)，線路上就能夠發(fā)出更強(qiáng)的感應(yīng)電壓了，以此緩解絕緣子串自身受到的沖擊電壓；二來(lái)，能夠減小桿塔的分流系數(shù)，當(dāng)前接地電阻的數(shù)值達(dá)到一定界限之后，來(lái)自雷電的電流會(huì)由接地裝置來(lái)散流，以此來(lái)控制塔頂?shù)碾娢徊煌黄埔欢ㄉ舷蕖＿€有一點(diǎn)值得注意的是，在輸電線兩邊的耦合地線，能夠加強(qiáng)地線的屏蔽性能，這將能夠有效地避免雷電繞擊事故的產(chǎn)生。在鋪設(shè)耦合地線時(shí)，有很多技術(shù)環(huán)節(jié)都需要注意一下，比如要精準(zhǔn)設(shè)置桿塔結(jié)構(gòu)、控制強(qiáng)度、考察實(shí)際的地形地貌等，目的就是將耦合地線與地面之間的距離進(jìn)行精準(zhǔn)校核，做好它和導(dǎo)線之間的相關(guān)配合工作，進(jìn)而使得耦合地線架設(shè)科學(xué)合理符合實(shí)際。

2.3 更換新型絕緣子

當(dāng)對(duì)線路進(jìn)行絕緣能力剖析時(shí)，絕緣子是其中一個(gè)無(wú)法回避的話題，它不僅影響線路的絕緣性能，還左右著其抗雷擊能力。故而，在為線路擇取合適的絕緣子時(shí)，必須要依據(jù)實(shí)際情況展開(kāi)擇取，對(duì)質(zhì)量問(wèn)題一定要嚴(yán)格把關(guān)，扎實(shí)推進(jìn)運(yùn)營(yíng)管理工作，必須要將一切有問(wèn)題的絕緣子阻隔在工程之外。針對(duì)那些已然工作多年或者已經(jīng)老化的絕緣子，不但要對(duì)低值以下的絕緣子展開(kāi)檢查，還要做到必要的更換。如果該地區(qū)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)雷擊，那么絕緣子就必須要采取一定程度的強(qiáng)化處理，最典型的做法就是在數(shù)量上進(jìn)行擴(kuò)充。通過(guò)對(duì)大量實(shí)例的分析可以發(fā)現(xiàn)，這種措施確實(shí)在一定程度上優(yōu)化了輸電線路的抗雷擊水平和絕緣性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將跳閘事故率降到最低。就當(dāng)前情況來(lái)看，110kV輸電線路中使用的都是合成絕緣子，這種合成物質(zhì)具有極高的強(qiáng)度、較輕的重量、清潔無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)，并且它在維修層面上也是極為便利的，不過(guò)還是有一定的缺陷就是，當(dāng)雷擊現(xiàn)象頻發(fā)時(shí)，極易出現(xiàn)跳閘，這一點(diǎn)還需要進(jìn)一步的技術(shù)攻關(guān)。

2.4 裝設(shè)避雷設(shè)施

避雷設(shè)施一般防護(hù)的對(duì)象就是直擊雷，其包含避雷針、避雷網(wǎng)等裝置。當(dāng)出現(xiàn)一次雷擊之后，雷擊的電流會(huì)有一半經(jīng)過(guò)接閃裝置流進(jìn)地底，剩下的則是順著管線泄放出去，但是不管是其中的哪種，都將對(duì)人員和設(shè)備帶來(lái)毀滅性的影響。故而，在設(shè)計(jì)輸電線路防雷裝置時(shí)，應(yīng)該足夠關(guān)注雷電波侵入等影響，這一點(diǎn)借助電涌保護(hù)器就能夠有效的完成。電涌保護(hù)器所實(shí)現(xiàn)的功能就是將電壓控制在一定范圍內(nèi)，故而，應(yīng)該加上三級(jí)防護(hù)：第一級(jí)就是引導(dǎo)電流進(jìn)入地底；第二級(jí)是在前者基礎(chǔ)上，對(duì)線路的殘留電壓實(shí)施壓制；第三級(jí)則是一種對(duì)關(guān)鍵部位的保護(hù)。如此三級(jí)防護(hù)能夠?qū)㈦妷河行У目刂圃诎踩姆秶鷥?nèi)，這對(duì)輸電線路穩(wěn)定運(yùn)行而言至關(guān)重要。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，雷擊問(wèn)題是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的主要影響因素，據(jù)可靠數(shù)據(jù)顯示，對(duì)于那些跳閘率很高的地域，由雷擊造成的跳閘數(shù)是總跳閘數(shù)的一半以上。故而，相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)此表現(xiàn)足夠的關(guān)注，認(rèn)真將防雷保護(hù)工作落實(shí)到實(shí)處，切實(shí)提升線路的防雷性能。

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