110KV输电线路防雷接地浅谈
第一章 雷电是一种常见的自然灾害
雷电是一种自然放电现象，放电时会产生较强的电流。据相关资料显示，全世界每秒钟有1800多次雷电放电现象，并有600多次闪电，其中有100多次雷击会袭击地球。雷电发生时会产生非常高的电压，大约是1亿到10亿伏特。一次中等雷暴的功率便可达1000万瓦，这相当于一座小型核电站的输出功率，因此做好相应的防雷措施是必然趋势。
目前，我国电力建设正持续进行，特别是110KV输电线路的显著发展的趋势下，我们也面临着雷电灾害带来的诸多问题，其中最显著的就是跳闸的问题，在110KV输电线路中的跳闸事故有七成是雷击事故造成的，因此合理有效的防雷设计是非常重要的课题。
第二章 110KV输电线路直击雷灾害的作用机理
如果在110KV输电线路上空出现雷电天气，天空中的雷雨云就会存在大量的带电离子，四处游动，在地心引力和电荷承载力的作用下，就会在地面及空气中形成较大的带电范围。当这片雷雨云游动在110KV输电线路设备上时，由于110KV输电线路会安装杆塔装置，杆塔高度过高的设计会破坏雷雨云形成电场中空气的绝缘状态，以此造成雷雨云中的电离子顺着110KV线路的杆塔装置进行放电。
在雷雨云放电的整个过程中，雷雨云中存在的大量电流离子就会通过空气直接将电流注入在杆塔装置中， 将杆塔装置作为电流的承载介质，进行电流波段形式的放电现象，
会将雷雨云中所有的电压全部注入到110KV线路杆塔装置绝缘的各个子系统中，杆塔装置受到这种影响，如果注入
的电压低于杆塔绝缘子系统设置的电压，就可以进行调节装置的保护；如果注入的电压高于杆塔绝缘子系统设置的电压，这时的保护装置就会失效，即闪络现象，容易造成110KV线路突然跳闸。同时由于雷电中含有较高的电压，也会导致一些意外事故的发生。
第三章 防雷接地在110KV输电线路发生雷击时的作用
输电线路雷击闪电是由雷云放电造成的过电压通过线路杆塔建立放电通道，导致线路绝缘击穿，这种过电压也称为大气过电压，大气过电压可分为直击雷过电压和感应雷过电压。雷击主要是通过建立一个放电泄流通道，从而使大地感应电荷中和雷云中的异种电荷，因此雷击和接地装置的完好性有直接的关系。高压输电线路耐雷水平随杆塔接地电阻的增加而降低。电压等级越高，降低杆塔接地电阻的作用将变得更加重要。对土壤电阻率较高地区，应选择更换接地网形式和置换土壤的方法，达到降阻。在雷击多发区域，主网线路杆塔接地电阻应保证小于10Ω，山区也应小于15Ω。
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接地电阻/Ω
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7
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15
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30
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耐雷水平/kV
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176.7
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125.4
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81.2
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由此可见，降低接地电阻实际上增大了雷电的泄流通道，尽可能把杆塔中的大量电流泄入大地，这样便可以提高输电线路的耐雷程度，从而减少跳闸现象。
第四章 杆塔接地措施
目前电力部门采用的的接地材料主要是热镀锌接地体，配合接地模块和降阻剂使用，往往能达到理想的效果。也有些地方使用新型接地材料，比如铜包钢接地材料，其中包括铜包钢绞线，铜包钢扁钢，铜包钢接地棒。使用新型材料的优点是，降阻效果更好，使用寿命更长。这些新型材料将会在电力建设中得到推广。
在接地施工时，接地装置要埋深，非耕地要求大干0.6 m，耕地要求大于0.8m。根据现场土质情况，可以在杆塔的周围做2-4条射线，并根据可开挖面积来确定射线长度，当射线越长，则可采用小成本接地装置来埋设，当射线长度受限，则需要增加垂直接地体的长度，并采用降阻效果更好的接地装置。
110KV输电线路杆塔接地示意图
参考资料：
【1】高电压技术（第二版），张红（主编），中国电力出版社， 2009
【2】过电压防护及绝缘配合，清华大学出版社 2002年5月
【3】高压和超高压输电线路防雷保护的现状和发展，周存泽，1998.NO.3.33-37
【4】电力系统过电压【M】，解广润，北京，水利电力出版社，第一版，1990.12
【5】高压直流输电线路的防雷性能，黄玮纲，北京，清华大学电机系，1991
【6】电力工程高压送电线路设计手册，能源部东北电力设计院编，中国电力出版社
成都蓝创安防设备有限公司
2016年9月6日
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