淺談設備接地措施對于輸電線路的防雷作用

余福義

（國網四川省電力公司內江供電公司，四川 內江 641000）

接地系統在整個輸電線路中發揮著巨大的作用，可以說接地措施直接影響著整個線路的的可靠性和安全性。只有這樣，設備和人身安全才能得到保障。

1 輸電線路雷電產生的原因和危害

1.1 造成輸電線路雷電產生的原因

雷電是一種常見的自然現象，雷電過程中會釋放出大量的電能。大氣中的熱氣由于氣壓低會自動的向高處升，由于高處的空氣比較冷，因此二者會產生摩擦。這樣，小水滴就會形成，同時這些小水滴會伴隨著正負電極。正負電極超過一定的量時，龐大的電場就會形成。這樣，不同的云團就會對地面放射電流。因此，閃電和打雷就形成了。

1.2 不同種類的雷電以及危害

在輸電線路上形成的大氣過電壓有兩種形式，一種是直擊雷過電壓，另一種是感應雷過電壓。直擊雷過電壓的形成是因為線路遭到雷的直接攻擊。感應雷過電壓的形成是因為周圍的地面受到雷的射擊，造成電磁感應。不論是什么種類的雷電，產生的破壞都是巨大的，以下就對這些破壞進行介紹。

直擊雷。直擊雷是一種夸張的放電，即雷云直接對大地放電。直擊雷的壞力是很強大的，它會直接接觸到設備，對設備造成毀壞。比如：電力線和電話線都會受到重擊。電流會通過這些線路進入設備，因此會造成嚴重的毀壞。設備和物體會被直接劈開，房屋也會倒塌，甚至發生火災，造成人員和物力的傷亡和損失。

感應雷。感應雷分為兩種，一種是靜電的感應，另一種是電磁感應。雷云上的正電荷一般會存在，但是負電荷在受到雷云的放電時會消失掉。這樣，正電荷就會產生破壞力，它會進入設備，通常是以電雷波的方式，這樣，設備就會受到損害。許多的電氣絕緣層會受被擊穿，因此會產生火災和爆炸事故。

地電位的提升，也被稱作雷電波的侵入。當電阻是10Ω時，如果有10kA級的雷電流經過下導體而進入地面時，我們可以使用歐姆定律對電壓進行計算，這時的電壓是100kV。火災和觸電事故也就隨時會發生。

2 做好輸電線路中防雷工作的措施和手段

確保導線不受雷擊。為了讓導線不受到雷擊，因此需要安裝避雷線、避雷針，或者是對輸電線路進行改造。避雷線不但能夠減少電壓，同時讓經過導線的感應過電壓大幅度降低。避雷器可以可以讓一部分電流進入其他的桿塔，讓另一部分進入地層中。因此，避雷線、避雷針可以對導線進行完善的保護。

保證絕緣性的良好。當雷電擊到避雷線上時，一定要保證線路的絕緣性良好。因此，可以采取以下措施：避雷線的接地系統要進行改良和提高，對線路的絕緣一定要鞏固和加強。針對一些桿塔，要安裝避雷器。

盡量保證線路不發生短路故障。為了保證線路發生短路故障的概率降低，因此需要將工頻電場強度降低，或者是采取不直接接地的措施。這樣，跳閘就不會產生。

保證電力的供應。一定要確保電力的正常供應，即使是在跳閘的情況下。為了達到這一目標，可以配備自動重合閘裝置。此外，還可以使用雙回路或者是環網進行供電。

除了上面的措施外，還需要做到以下5個方面的工作：

（1）如果閃電的能量聚集到一塊不進行釋放，那么就會產生巨大的破壞力。需要對閃電能量進行釋放，讓其在設計好的線路中快速的釋放出去。因此，這個過程分為兩步，一步是捕捉閃電能量，第二步是將其放到規劃好的途徑中。

（2）將閃電能量放到規劃好的途徑中之后需要做什么工作呢？這就需要將這些能量排放到大地中去，這就是接地。作為一個最基礎又重要的防雷環節，只有接地做好了，才能將引下線L的電壓大幅度的降低。

（3）雷電受到接閃裝置的接收和捕捉時，會讓引下線電位上升。如果上升到很大的電位時，那么地電位的導體就會有危險。這時，地電位的導體就會升高，那么其周圍的人員和設備的安全就會受到威脅。

（4）在所有的外部導線和接地線間使用并聯的方式安裝避雷器就是分流。分流就是將過電壓上的電引入室內或者是設備，這些過電壓有可能是直接雷產生的，也有可能是感應雷產生的。當過電壓被分流，避雷囂的電阻就會大幅度的降低，電流就會進入到地層中。

（5）將對象保護起來，保護的導體設備和材料包括：金屬網、箔、殼。包圍起來后就不會讓閃電的脈沖電磁進入到途徑中去，對其切斷和阻礙。可以說，這是一種有效的方法。

3 不同等級線路的輸電線路防雷和接地措施

輸電線路的防雷需要根據許多條件和因素來確定，比如：線路的電壓等級以及最大的負荷值以及整個系統怎樣運行。此外，自然的地理環境因素也要考慮在內，比如該區域的雷電是否頻發、殺傷力是否強大，以及地理的地貌等。另外，該地的土壤電阻率的大小也要考慮在內。

35kV的線路可以實行部分線段的架設避雷線，沒有必要全線裝配避雷線，裝配的長度一般為2km左右。對雷電活動頻繁和強烈的地段要格外注意，比如：裝配金屬氧化物避雷器。此外，35kV的線路在裝配避雷器時應該注意的以下問題：（1）40.8kV是持續電壓的最小值。（2）51kV是額定電壓的最小值。（3）在安裝絕緣配置時，一定要參考線路的污穢的等級數。

對于110kV的線路要在全線進行避雷線的安裝。對于山區，則要裝置雙避雷線。同時，針對一些發生雷電現象少的地區則沒有必要安裝那么多的避雷線，甚至可以不用安裝，看具體的情況而定。

對于220kV的線路則要引起足夠的重視，不僅在全程要配備避雷線，更要使用雙避雷線。

4 輸電線路接地網存在的弊端以及要注意的問題

4.1 輸電線路接地網的重大作用

防雷是輸電線路接地網的首要目標。當設備受到雷電的攻擊時，避雷線就會發揮它的作用，將其接受到。之后，這些電流會被避雷線運送到大地中去。因此，安全就得到了保證。但是，如果接地網在接地性質上有問題，那么防雷的效果就會大打折扣，線路就會受到一定程度的危害。

4.2 輸電線路接地網存在的問題

如果輸電線路的接地網有問題，那么防雷的效果就不是很明顯，線路也就會受到危害。造成這種現狀的原因有很多，主要包括：（1）設計方面不合理，不科學。（2）施工上不規范。（3）在選擇接地網的使用的材料時不理性，比較盲目。（4）防雷措施的設計存在問題。（5）出現腐蝕。

4.3 在進行輸電線路接地網時需要考慮的因素

接地網的設計并不是一個模式，而是根據周圍環境的不同而定，這樣才能有效的防雷。接地網的構成部分包括兩個部分，分別是：接地體和連接線構成接地。接地效果受到很多因素的影響，比如：土壤的電阻率、接地體的選擇以及接地材料的防腐。此外，接地網絡輸電線路的布置也影響接地效果。對輸電線路外過電壓保護時可以以下幾點入手：（1）配備避雷線（2）將桿塔接地電阻減小。（3）使用耦合地線。（4）加強線路的絕緣。（5）在擇取路徑時一定要慎重。其中，接地網是最關鍵的一部分。

5 如何進行輸電線路桿塔接地降阻

提高線路的耐雷水平有很多方法，但是最經濟實惠的方法就是將桿塔接地電阻降低。《規程》中是這樣明確的規定的：在使用避雷線的線路中，每基桿塔的工頻接地電阻要小于規定值，特別是在雷季干燥的時期內。針對土壤電阻率低的區域，要對桿塔的自然接地電阻加以使用。如果遇到電阻率高的區域，那么就會對降低接地電阻工作造成一定的難度。這時，可以使用大量的放射性接地體。

有的地方雷電多發，而且比較嚴重，同時接地電阻降低很難實現，如果使用的是110kV～154kV電網，就可以使用中性點經消弧線圈來進行接地。這樣的措施用消弧線圈可以有效的抵制單相接地故障，雷擊產生的負面影響就會減少。此外，跳閘也就不會發生了。耦合作用由于第一相導線的接地而大大增加，這樣未閃絡相絕緣子串的電壓就會降低。

只有對接地電阻超標的桿塔實施降阻，那么才能讓線路安全穩定的運作，整個系統的耐雷水平也會大幅度提高。那么如何進行輸電線路桿塔接地降阻呢？需要注意以下幾個問題；（1）水平和垂直接地體。（2）合理的使用降阻劑。（3）考慮工程施工的問題。（4）及時對運行開展維護。

結語

雷電是一種自然現象，它雖然雄偉壯觀，但是也會產生一些負面的效果，比如會產生熱效應、機械效應、過電壓效應等。同時，還會釋放出大量的電流和電壓，造成巨大的破壞，對人和物的安全造成很大的威脅。因此，有必要使用設備接地措施，這樣整個線路就會受到保護，跳閘的次數就會減少，變電站內的電氣設備也得到了保護，最終整個電力系統會在安全、穩定的環境中運作。本文就備接地措施對于輸電線路的防雷作用進行了一系列探討，希望對大家有所幫助和借鑒。

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