110kV架空輸電線路防雷技術分析

摘要：架空輸電線路相對較為特殊，架設在各種地形地貌環境中，會受到地形地貌、天氣等因素的影響，為確保線路運行的安全性和穩定性，需要做好一系列防范措施。雷擊作為常見的線路損害問題，是線路防范重點，如何科學展開線路防雷技術應用，是業界關注重點課題。以110"kV架空輸電線路為例，通過對雷電放電過程與110"kV輸電線路防雷特點的分析，對架空地線、線路避雷器應用等各項防雷技術展開深度探討，期望能夠達到理想化線路防雷處理狀態，為輸電線路的高質量運行奠定良好基礎，保證能夠有效推動我國電力行業發展。

關鍵詞：雷電放電""防雷技術""110"kV架空輸電線路""架空地線

Analysis"of"Lightning"Protection"Technology"for"110kV"Overhead"Transmission"Lines

LIAO"Chiyi

Yong'an"Branch，"Sanming"Yiyuan"Electric"Power"Survey"and"Design"Co.，Ltd.，Yong'an，"Fujian"Province，366000"China

Abstract："Overhead"transmission"lines"are"relatively"special"and"installed"in"various"terrain"and"landform"environments."They"are"affected"by"various"factors"such"as"terrain，"landform，"and"weather."To"ensure"the"safety"and"stability"of"the"line"operation，"a"series"of"preventive"measures"need"to"be"taken."Lightning"strikes，"as"the"most"common"problem"of"line"damage，"are"anbsp;key"focus"of"line"prevention."How"to"scientifically"apply"lightning"protection"technology"to"lines"is"a"key"issue"of"concern"in"the"industry."The"article"takes"110kV"overhead"transmission"lines"as"an"example"to"analyze"the"lightning"discharge"process"and"lightning"protection"characteristics"of"110kV"transmission"lines，and"deeply"explores"various"lightning"protection"technologies"such"as"overhead"ground"wires"and"line"lightning"arresters."It"is"expected"to"achieve"an"ideal"lightning"protection"treatment"state"for"transmission"lines，"lay"a"good"foundation"for"the"high-quality"operation"of"transmission"lines，"and"ensure"the"effective"promotion"of"the"development"of"China's"power"industry.

Key"Words："Lightning"discharge;"Lightning"protection"technology;"110kV"overhead"transmission"line;"Overhead"ground"wire

輸電線路在運行過程中會受到多種因素干擾，而雷擊便是其中之一。當輸電線路遭受雷擊時，常常會造成輸電設備受損以及區域停電等方面的狀況，甚至會對人身安全產生威脅。為了確保將雷擊危害控制在最小，需要通過對輸電線路耐雷性能進行不斷優化的方式，通過科學使用防雷技術的方法，達到理想化防雷效果，保證防雷工作能夠真正落實到位，最大程度地發揮輸電線路的應用價值[1]。

1"雷電放電過程與輸電線路防雷特點分析

1.1雷電放電過程

雷電屬于自然現象，具有破壞力大、覆蓋范圍廣等特點。在大氣層中濕度數值超過一定標準之后，如果存在熱氣流，空氣中的水蒸氣會在遇冷之后會凝結成雷云，并在大氣摩擦的作用下，在云底部匯聚負電荷，當與地面中的正電荷進行碰撞之后，便會產生磁場形成雷電。雷雨電場會和空氣中的電場形成天然電容器，在雷電強度能夠擊穿空氣電場強度之后，便會產生強烈碰撞，形成電離，通過導電通道進行釋放。此種放電過程屬于階段性發展過程，并且在云端放電結束之后，殘留電荷會從放電通道中進行向下流動，開始進入余輝放電狀態。明確放電過程基本情況之后，便可以根據架空輸電線路特點，科學展開防雷技術的選擇和應用，以便保證最終的防范效果。

1.2"110"kV輸電線路防雷特點分析

國內110"kV架空輸電線路普遍存在應用范圍較廣、規模較大等方面的特點，是電網重要組成線路，會對區域供電產生直接影響，是防雷工作開展重要目標。在進行輸電線路防雷處理過程中，需要做好綜合性防雷操作，從多角度入手展開防雷防護處理，按照線路所處環境、運行要求等特點，制訂針對性較強的防范方案，以便高質量地完成防雷防范任務[2-3]。

2"110"kV架空輸電線路防雷技術

2.1架空地線技術

利用加空地線技術，將架空地線設置在導線上端位置，確保能夠對雷電進行有效攔截，通過進行雷電疏導的方法，對雷電展開耦合、分流等一系列處理，對線路繞擊率進行有效控制，合理設置架空地線保護角，保證雷擊危害能夠被切實削弱。在進行架空地線處理過程中，需要滿足機械、電氣等各項使用要求，合理選擇鍍鋅鋼絞線、復合型鋼絞線等進行處理，通過進行逐塔接地操作的方式，逐步完成設置。由于考慮到融冰、節能等方面要求，可以采用分段單點接地或全線單點接地處理模式，最大限度地提升地線絕緣間隙的可靠程度。在進行線路光纖復合架空地線外層線的選擇過程中，需要保證線單股直徑能夠保持在2.8"mm左右，以鋁包鋼線為主。地線的設置需要滿足短路電流熱容量各項要求，并做好電暈起始條件校驗處理，保證將地線表面靜電場強和起暈場強之間比例控制在0.8以下[4]。

2.2線路避雷器技術

線路避雷器主要用于對線路絕緣子進行保護，能夠解決雷擊所造成的絕緣閃絡問題，但保護距離存在一定限制，需要做好距離設置。需要注意的是，線路避雷器只能用于并聯安裝線路絕緣值保護，所以在使用時需要明確是否具備使用條件。此種類型避雷器主要包括帶串聯間隙和無間隙兩種模式，帶串聯間隙又可以詳細分為帶支撐條件間隙和純空氣間隙兩種。帶支撐條件間隙線路避雷器的使用，可以保證避雷器和支撐件之間機械連接的安全性。帶間隙整只避雷器雷電沖擊50%放電電壓值，一般要求需要和線路絕緣水平保持匹配狀態，以便保證避雷器在受到雷擊干擾時，可以正確進行過電壓下放電處理。通過展開放電電壓試驗的方式，確定串聯間隙巨大距離。該避雷器工頻濕耐受電壓需要和線路絕緣水平保持匹配狀態，保證工頻過電壓下不放電。賢魯比利奇的使用需要根據實際情況做好放電電流及其他各項細節選擇，進而確保避雷器類型選擇合理性，保證其能夠在防雷電處理中發揮出更大的作用。

2.3并聯間隙技術

在線路絕緣子兩端展開并聯間隙安裝，主要用于進行雷電閃落疏導，確保工頻續流電弧能夠沿電極向離開絕緣子方向進行移動，實現對絕緣紙的有效保護。在進行并聯間隙的配置過程中，要保證不在重要線路中進行安裝，應優先選擇在雷區相對較多的區域和一般線路桿塔進行處理，避免對主線路使用形成干擾。如果回路中安有雙回線路，需要將其作為首選進行并聯間隙安裝，并且選擇絕緣水平相對較低的一回進行安裝處理。如果主變壓器抗短路電流能力相對有限，并不適宜將并聯間隙安裝到低壓側線路之中。

2.4接地裝置技術

桿塔接地裝置主要包括接地引下線、接地體兩部分內容，主要負責進行雷電流的釋放和引出，可以對接地裝置電阻值下降問題進行有效控制，避免出現因電阻值下降而造成的線路反擊跳閘問題。在進行桿塔接地裝置的選擇時，需要參考環境條件、運行經驗、桿塔類型等多項內容，在滿足電阻值要求的基礎上，合理展開接地裝置的設置。應保證電氣連接的可靠程度，以此為依據展開鋼筋混凝土桿地線支架、爬梯等各部分的連接，通過做好耕地輸電線路設置的方式，將接地體埋在耕作深度以下位置。

2.5避雷針與耦合地線

要通過設置桿塔避雷針的方法，有效提高桿塔附近攔截雷電下行先導的效果，通過對桿塔附近導線形成有效屏蔽的方式，對雷電繞擊問題形成有效預防。在進行避雷針的設置過程中，需要做好桿塔接地電阻的設置和分析，保證避雷針能夠發揮到最佳狀態。在進行避雷針的安裝過程中，需要考慮季節系數進行修正，保證桿塔工頻接地電阻能夠被控制在允許范圍之內，并且避免在塔頂安裝避雷針。避雷針整體使用需要做好熱鍍鋅防腐處理，保證鍍件厚度能夠超過5"mm，確保防腐效果能夠達到預期。在進行耦合地線的設置過程中，需要考慮地形地貌、覆冰等各方面問題，確保其能夠和間隙絕緣進行有效配合，應做好弧垂、機械載荷等的數值校驗工作[5]。

2.6新建線路防雷設計技術

根據架空輸電線路運行具體要求，需要按照相關標準規范的具體內容，在雷區山區區段、特殊區段等，逐塔展開雷擊風險評估處理，通過對高風險桿塔進行防雷優化處理的方式，確保能夠對全線路形成有效保護，能夠保證在雷擊天氣下也能夠正常運行送電。一般線路需要根據規定展開雷擊風險評估，按照累積風險頂級進行防雷設計。需要按照反擊跳閘率、高風險桿塔繞擊跳閘率等各項數值對防雷措施進行合理選擇，并做好減小保護角、加強線路絕緣等各項改進，通過合理使用避雷器和一系列設施的方式，達到提高線路防雷效果的目標。需要做好線路絕緣加強處理，在累積高風險地區設置絕緣保護措施。根據導線對地距離要求、風偏等對絕緣子長度進行合理設置。在進行保護角設置過程中，需要適當減小保護角，按照回路形式、各項條件要求，合理對保護角的角度進行選擇。應保證在減小保護角之后，塔桿上兩根地線之間距離能夠在導線和地線垂直距離的5倍以下。在進行接地裝置的改善過程中，需要合理設置接地電阻值，根據實際情況、雷季干燥條件等信息，對甘塔不連接地線工頻接地電阻進行合理設置，并通過適當增加接地體長度的方法，配合提升接地體埋深深度的方式，對接地電阻進行有效控制。在此過程中需要注意，禁止使用含化學降阻劑接地模塊。

在進行重要線路的防雷設計過程中，需要進行雷擊風險評估與高風險桿塔的防雷優化處理。基本思路和一般線路思路保持一致，不再贅述。需要注意的是，在對運行線路進行防雷改造過程中，如果線路雷擊跳閘率高于控制值，需要通過進行逐一檢查的方式，對桿塔的雷擊風險情況做出客觀評估，通過采用重點排查的方法，保證防雷改造工作開展有效性。根據地形參數、線路參數等各項指標，展開累積風險評估操作，對存在高風險部分進行防雷改造，做好線路避雷器安裝、避雷針設置等各項處理，在進行避雷器的安裝過程中，需要做好巡視檢查，通過在雷雨季節前期進行線路檢查的方式，確定放電計數器表、引線等的使用處于正常狀態，及時對存在破損問題的絕緣子等進行修復，以便保證防雷設施能夠處于正常運轉狀態[6]。

3結語

由于架空線路運行安全會對整體電網運行產生直接影響，所以需要進一步加強對線路運輸安全防護方式的研究力度。需要對防雷防護工作予以高度關注，對線路正確防雷處理方法展開詳細分析。應明確避雷器、避雷針等各項技術應用的具體要求，掌握防雷技術正確使用方法，正確完成避雷一系列設施的安裝，確保整體避雷裝置運行效果能夠達到預期要求，能夠對雷擊問題進行有效處理，并且對線路形成有效防護。防雷處理方式較為多樣，本文所介紹內容并不全面，希望能夠為架空輸電線路的防雷處理提供一些理論方面參考，能夠對架空線路發展形成一定的推動作用。

參考文獻

[1]郭巍，汪德軍，趙江，等.鎮寧地區110kV架空線路雷擊跳閘分析及防雷策略研究[J].電氣技術，2024，25（7）：56-61.

[2]吳健，施皓天，袁超.架空輸電線路防雷與接地措施研究[J].光源與照明，2024（4）：168-170.

[3]伍弘，房子祎，郝茗，吳波，吳彥亨，李定培.基于電磁抑制法的架空輸電線路防雷裝置研究[J].寧夏電力，2024（2）：60-64，74.

[4]李占宇.35"kV架空輸電線路雷擊故障分析及防雷保護研究[J].電工技術，2024，（7）：195-202，222.

[5]胡嘉璇.架空輸電線路雷擊跳閘評估與防雷措施研究[D].北京：華北電力大學，2022.

[6]方登洲.架空輸電線路耐候角鋼塔應用及防雷技術研究[D].合肥：合肥工業大學，2021.