电力工程师评职范文简述110kV线路架设的防雷设计

　　摘 要：多雷山区送电线路架设的防雷设计是一项艰巨而具有较高综合性的工作，不仅需要考虑到来自于环境因素的诸多方面，还要对线路本身、线路辅助性防雷设施进行全面的思考与选择。山区送电线路的设计标准要比丘陵地区的要求严格的多，除本文介绍的一些防雷设计要点外，还需要在设计前进行大量的计算工作，比如杆塔的上拔、导线的悬垂角、导地线的弧垂配合等。多雷山区的送电线路防雷设计要求严格，本文主要通过线路自身设计要素和外接设备设计、结合本人实际操作经验进行论述。

　　关键词：110kV线路,雷区,防雷设计,职称论文发表

　　一、多雷山区110kV线路自身设计要素

　　1、导线的应力与配型对防雷设计

　　通常的山区海拔高度都能达到800m至1200m，相对高度的差值大，甚至可达到300m以上;而且，山区都保有大量的树木，地段荒芜，环境特殊。因此在进行防雷设计前必须先与当地所属林业部门进行沟通，把环境因素作为设计的一个重要考虑因素，以防线路架设后环境问题成为主要影响因素。通常为了配合林业部门的规划，线路架设采用跨越式架设，架设高度则要根据林内树木的平均高度进行设计。我国《电力线路设计规程》中明确指出：导线在弧垂最低点的应力不允许超过导线瞬时破坏应力的40%，当导线的悬挂点远远高于最低点时，悬挂点的应力最好在弧垂最点应力的基础上再高出10%。基于经规范，在多雷山区的导线设计上就必须注重低于瞬时破坏力的40%。如果线路的档距要高于相应高差要求的档距极限值，就要相应地放松导线的应力。但有一点不能忽略，导线安全系数的放松，很可能导致导线的弧垂相应增大，这在林区内进行跨越架设会造成不利的影响。由于以上各种因素综合考虑，在设计前最好把导线的破断张力可否满足导线悬挂点应力作为最先探讨与确定的问题。在导线配型方面，可以考虑采用高强钢芯铝合金绞线，经过笔者的长期实地操作经验，发现这种导线的强度较能保证多雷山区的特殊设计要求，具有良好的弧垂特性以及过载能力，比如JLHA2/G3A-300/40导线等。在多雷山区的送电线路架设工程中，采用高强钢芯铝合金绞线能够最大地满足较大高差前提下导线的悬挂点应力，在导线之间的距离相对较小时，此种导线也能够较好地减小弧垂，大大降低了因导线未能同步摆动而产生的相间闪络，整个线路的安全系数相对较高。

　　2、线路路径对防雷设计

　　山区的地形相对复杂，地貌特殊，高差偏差大，村庄房屋建筑松散，河流的阻隔等，都为供电线路的架设提出了不小的难题。山区送电线路路径的选择需要考虑曲折系数、转角数量等，必须以科学走向为准绳。因经，防雷设计过程中最好多次对线路路径进行优化选择，比如采用海拉瓦航测系统等。通过先进的三维设计地图来对各条可能线路进行对比评估，从而选择出最具有实用性与科学性的路径架设。

　　3、防震对防雷设计

　　线路架设以空中跨越为主，因此风力的影响导致的线缆摆动等是正常现象。多雷山区的送电线路多存在张力大、档距长、悬挂点高等特点，防震的问题相对复杂，风力造成的振动频率范围也相对较广。单一的防震锤响应频率范围固定，效果不理想，可以采用综合方法，将防振锤、护线条、阻尼线等混合搭配使用，能够达到更好的防震需求效果。

　　4、风偏距离对防雷设计

　　风偏距离属于机电的范畴，在山区这样的地形较复杂的地方，要充分考虑到风偏问题，防雷设计时要估算好山坡、岩石等与导线间的安全距离问题，除了要结合勘测部门提供的平面图外，还必须进行实地勘测，以保证设计的准确与安全性。尤其是对雷击的危险性因素，在设计定位时一定要相当重视。

　　二、多雷山区110kV线路架设的外接防雷设计

　　1、线路避雷器的应用

　　在多雷山区规格型号适合的避雷设备对于线路防雷具有非常好的效果。避雷器能够限制绝缘子两端的电位差，能够有效防止电流反击的情况发生。根据多年的现场操作经验，笔者认为在雷电多发的山区送电线路架设设计中，为线路安装多个避雷器，能有效防范雷击跳闸事故的发生。严重的时候，雷电波可能顺着线路直接侵入到发电厂或者变电所，造成巨大损失，因此在线路的终塔位置安装一组线路避雷器十分重要。线路避雷器的工作原理是通过接地装置将经过线路的雷电流引入大地，因此在杆塔接地电阻以及接地引下线的设计要求上相对严格。另外，山区特殊环境，使线路上安装的避雷器不易经常维护，因此在选型方面尽可能选择免维护的型号。

　　2、杆塔接地电阻的应用

　　山区内出现雷击杆塔时，塔顶首先接收电流，其电位与杆塔接地处的电阻存在着密切的联系，杆塔电阻的相对降低，能够有效减少电流反击现象的出现，保证杆塔及送电线路的安全。由于山区地貌、地质、地势的特殊性，使降阻的工作比较困难，应该根据具体的情况、充分利用杆塔所处地形特点进行针对性设计，选择切实可行的降阻措施。目前在一些送电工程的实际操作中，笔者遇到了一些不恰当的降阻措施比如不考虑地质结构的具体情况，就采用打井的方法进行降阻等。杆塔接地设计的主体作用在于防雷电，雷电带来的电流又属于极高频的电流，具有极强大的趋肤性，电流接入大地后以沿着地表散流的形式散开，因此深层的土壤对于电流的溃散起不到实质性的作用，因此挖深井的方法在一些特殊地貌处是没有利用价值的。对多雷山区送电线路杆塔接地降阻，最好采用水平射线结合降阻剂的方法。根据笔者的实际操作经验，利用现场地势条件，沿着等高线做水平射线，或者是考虑在岩性的地质结构部位利用岩性裂缝的特点铺设水平接地体，再结合以膨润土类的降阻剂，能够达到更好的降阻效果。

　　3、侧向避雷针的应用

　　多雷山区内还有一种常见的雷击现象，就是杆塔发生绕击，最好的方法是调整避雷线路的保护角，但这种方法操作起来很困难。经过长期实践笔者认为折衷的方法可以采用安装侧向避雷针来预防杆塔发生绕击。具体的操作方法是，在特殊地质估计易造成绕击现象的杆塔横担处固定一个角钢，并伸出边相绝缘子串3m左右。侧向避雷针不仅能够有效防止绕击事件的发生，还具有安装简便、操作灵活的特点，适合于工程设计与实地施工。当然，杆塔在安装了侧向避雷针后，它的引雷的效果也被增强了，因此要同时考虑到反击问题的发生，最好在安装侧向避雷针的，增加绝缘子串的片数，从而提高绝缘子串的冲击放电的电压值，并结合以合理有效的降阻处理。实践表明这种方法较有效地防止了大量送电线路绕击事故的发生。

　　三、结语

　　雷云带有不同极性的电荷，当它与大地之间电场子的强度增强，甚至超过大气间游离放电的临界电场强度的时候，就会发出火花，产生放电现象，而这种放电即开成了雷电。雷电实际上只是一种常见的自然现象，但它的危害却很大，尤其是在多雷山区对于供电线路的破坏，造成人们日常生活的不便。高压输电线路通常是纵横交错、广泛分布的，极易遭受雷击，因此在线路设计时就考虑到严格的防雷措施，提前对雷击事件做好预防事关重大。

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