架空輸電線路防雷與接地的設計探析

張馮碩

摘 ?要：架空輸電線路是電力供應所采用的最主要的輸電方式，在電力系統中起到非常重要的作用。但架空輸電線路通常設置在露天環境中，容易受到雷擊等氣候條件的影響，使得架空輸電線路出現雷擊跳閘的事故，導致輸電線路無法正常運行，相應的電力系統也受到一定影響。對此，文章將重點分析架空輸電線路防雷與接地的設計，希望對于架空輸電線路防雷擊有所助益。

關鍵詞：架空輸電線路;防雷;接地;設計

中圖分類號：TM862 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0012-01

在社會經濟不斷發展的今天，人們的生產生活中用電越來越多。此情況下，為滿足廣大人民群眾的用電需求，輸電線路就要朝著大型化、高空化的趨勢發展。想要達到這一目的，需要優化架空輸電線路。從目前架空輸電線路運行情況來看，的確有很多優點，如成本低、易檢修、易施工等。但其設置在露天環境中，容易遭到雷擊，使其無法正常運行，降低架空輸電線路的應用性。所以，優化設計架空輸電線路防雷與接地，提高架空輸電線路防雷擊性能，使其長期安全、穩定、高效的運行。

1 ?架空輸電線路雷擊情況分析

1.1 ?架空輸電線路雷擊跳閘的分析

通常，架空輸電線路雷擊跳閘主要表現為兩種形式。①雷電直接擊中架空輸電線路或其桿塔，在輸電線路內產生電壓，使線路電壓加大，增加線路電阻，促使線路的安全性和穩定性受到威脅。②雷電在架空輸電線路附近產生作用，形成電磁感應，使輸電線路受到電磁干擾，如此輸電線路必然會受到影響，使線路跳閘[1]。

1.2 ?導致架空輸電線路雷擊跳閘的原因分析

綜合分析架空輸電線路雷擊跳閘的情況，可以確定導致此種情況發生的主要原因是：

①自然因素。通常架空輸電線路設置在露天環境中，會受到各種自然環境的影響。尤其是我國各個地區自然環境差異較大，設置在不同地區的架空輸電線路容易受到不同環境、不同地質條件的影響，使架空輸電線路安全性、穩定性、有效性降低。②架空輸電線路的設計因素。一些電力設計單位在架空輸電線路設計中出現勘察不到位、設計過于理想化、細節規劃不合理等情況，均會影響架空輸電線路的具體應用，使其容易遭受雷擊等情況發生。③架空輸電線路的施工因素。架空輸電線路的施工，需要結合實際情況、施工圖紙以及施工要求，規范、合理的展開施工。但一些施工人員在架空輸電線路施工過程中，如若出現填土不規范、接地裝置不合理、施工細節處理不佳等問題，導致架空輸電線路設置不佳，容易遭到雷擊等其他情況出現[2]。

2 ?架空輸電線路防雷與接地的設計

為了切實有效的避免架空輸電線路雷擊情況的出現，規范、合理的進行架空輸電線路防雷與接地設計，優化架空輸電線路，如此才能盡可能的避免輸電線路遭雷擊，提高輸電線路運行效果。

2.1 ?架空輸電線路的防雷與接地技術

2.1.1 ?耐雷水平和雷擊跳閘率

我國對于輸電線路的防雷水平，主要是使用耐雷水平和雷擊跳閘率作為標準。而線路絕緣能承受的最大直擊雷電流幅值就是耐雷水平，其計算表達式為：

I■

式中：k表示為耦合系數;β表示為分流系數;L■表示為桿塔等值電感;h■表示為線路對地高度。

而對于雷擊跳閘率的計算，則是利用以下公式：

n1=ngδηP1;n2=ngPaηP2

式中：δ 表示為擊桿率;η表示為建弧率;Pa ?表示為線路繞擊率。

利用以上耐雷水平和雷擊跳閘率公式來計算架空輸電線路的耐雷水平和雷擊跳閘水平，為優化設計架空輸電線路防雷與接地創造條件。

2.1.2 ?接地電阻

接地電阻也是判斷架空輸電線路防雷性能的重要指標。因為接地電阻能夠相對準確的表現金屬接地電阻和散流電阻。而金屬接地電阻又是架空輸電線路中沖擊電流與電壓共同作用而形成;散流電阻則是雷電波形和幅值變化而形成的。對架空輸電線路進行金屬接地電阻和散流電阻測量，便可以了解架空輸電線路接地電阻，以此為依據來合理設計架空輸電線路，可以大大提高輸電線路的安全性和穩定性[3]。

2.2 ?架空輸電線路的防雷與接地設計

2.2.1 ?架空輸電線路的防雷設計

對于架空輸電線路防雷設計而言，其需要從根本上解決雷擊跳閘率的問題。因此，所落實的具體設計工作包括：

①優化設計避雷線的設計。架空輸電線路中合理設計避雷線，可以在一定程度上預防輸電線路遭受雷擊的可能。就以往架空輸電線路避雷線設置情況來看，架空輸電線路避雷線應用效果與桿塔高度、保護角大小有關。因此，在具體設計架空輸電線路的避雷線時，應當結合實際情況，合理設置桿塔高度、保護角的角度，以便優化使用避雷線。②安裝自動重合閘保護裝置。在架空輸電線路上安裝自動重合閘保護裝置是一種比較安全的防雷設計。但要想使此裝置充分發揮作用，則需要了解當地雷擊情況，進而合理安裝和調試自動重合閘保護裝置，促使其能夠在雷電閃絡之后自動進行重合，使輸電線路快速恢復正常，促使輸電線路良好運行。③加裝耦合地線。為了盡可能的避免架空輸電線路出現雷擊跳閘的情況，加裝耦合地線也是一種非常有效的辦法。加裝耦合地線的具體措施是在架空輸電線路經常發生雷擊跳閘的位置，增加耦合地線，使其在架空輸電線路運行中發揮耦合作用和分流作用，適當的減少輸電線路線的接地電阻，使其對輸電線路的影響較小，提高架空輸電線路的安全性、穩定性，為防范雷擊創造條件[4]。

2.2.2 ?架空輸電線路的接地設計

對于架空輸電線路接地方面的設計，則要注意以下幾點。①做好架空輸電線路桿塔接地的設計。因架空輸電線路桿塔接地情況對架空輸電線路防雷擊性能有一定影響。為了避免架空輸電線路遭到雷擊，在設計架空輸電線路桿塔接地時，工作人員應當對設置架空輸電線路的區域進行沿線雷電活動情況的調查，掌握雷擊頻發地段，進而合理規劃架空輸電線路桿塔的設置方案。與此同時，工作人員還要對線路桿位的土壤電阻率進行逐級測量，獲得準確的線路桿塔的土壤電阻率值，為合理設計桿塔提供依據。②適當降低輸電線路接地電阻。架空輸電線路接地電阻控制不當，會對整個輸電線路的運行造成一定不良影響。在架空輸電線路防雷與接地設計中，應當注意適當降低架空輸電線路接地電阻。具體的做法是根據架空輸電線路所在區域土壤電阻率情況，合理選用接地方式，如放射形接地方式、連續伸長接地體方式、外引接地方式等。在此基礎上，合理進行輸電線路接地，提高輸電線路的安全性和穩定性。③正確使用降阻劑。架空輸電線路防雷與接地設計中，還要注意控制降阻劑的使用。為了使降阻劑在架空輸電線路中發揮作用，在設計降阻劑應用的過程中，需要了解架空輸電線路接地情況以及線路接地所要達到的目的，進而合理設計降阻劑，促使其可以適當增加分散電流范圍[5]。

3 ?結 ?語

綜合當前我國架空輸電線路運行情況來看，架空輸電線路的有效應用，為促進電力系統良好供電提供了條件。但設置在露天環境中的架空輸電線路容易遭到雷擊，引發雷擊跳閘事故，使輸電線路無法正常運行，影響電力系統供電。對此，應當對架空輸電線路防雷方面和接地方面予以優化設計，提高架空輸電線路防雷性能，所以，應該優化設計架空輸電線路防雷與接地。

參考文獻：

[1] 溫柳新.架空輸電線路防雷與接地的設計[J].新建設：現代物業上旬刊，

2012，（8）.

[2] 凌坤.架空輸電線路防雷接地設計探討[J].大科技，2014，（27）.

[3] 劉庭磊.架空輸電線路防雷與接地設計研究[J].數字化用戶，2014，（14）.

[4] 趙振華，王宇.架空輸電線路防雷接地的設計探討[J].數位時尚（下半月），

2014，（5）.

[5] 楊雨來，錢歸.架空輸電線路的防雷設計和接地設計[J].商品與質量·

理論研究，2014，（6）.