架空輸電線路防雷與接地技術研究

余葉波

國網福建羅源縣供電有限公司，福建福州 350600

架空輸電線路防雷與接地技術研究

余葉波

國網福建羅源縣供電有限公司，福建福州 350600

在長距離電力傳輸中，架空線路是最為常用的線路架設方式，在電力系統中發揮著不容忽視的作用。不過，架空輸電線路由于跨越距離長，運行環境相對復雜，加上露天架設的形式，很容易受到雷擊的影響，引發設備損壞或者雷擊跳閘等事故，影響線路的正常運行。基于此，本文結合雷擊對于架空輸電線路的危害，分析了相應的防雷和接地技術，希望能夠為架空輸電線路的運行安全提供一些參考。

架空輸電線路；防雷接地；技術措施

工業化進程的加快，使得社會對于電力的需求不斷增大，電網工程不斷完善，輸電線路也開始朝著高空化、大型化的方向發展。輸電線路的敷設包括了架空線路和地埋線路兩種，不過地埋線僅僅適用于短距離電力傳輸，在長距離輸電方面仍然是以架空線路為主，而架輸電空線路露天設置的環境使得其很容易造成雷擊的影響，如何對雷擊危害進行有效的預防和應對，是電力技術人員需要重點關注的課題。

1 雷擊對于輸電線路的危害

雷擊對于輸電線路產生的危害是極其嚴重的，一是會在電網中產生巨大的沖擊電壓，從而導致設備絕緣層擊穿，產生短路和放電現象，嚴重的甚至可能會引發爆炸；二是會導致設備元件的損壞，從而引發閃絡、斷電等事故，影響人們的正常用電；三是雷電流侵入到配電設備或者電器線路中，引發火災，威脅人們的生命財產安全；四是在雷擊作用下，靜電流的電磁感應會引發交變電磁場，導致電氣設備局部發熱，造成設備燒毀甚至引發火災。因此，在架空輸電線路的架設過程中，應該充分考慮線路的防雷接地問題，以確保電力網絡的安全穩定運行。

2 架空輸電線路防雷技術

在進行架空輸電線路防雷設計時，需要首先分析其耐雷水平和雷擊跳閘率。耐雷水平是指線路絕緣所能夠承受的最大直擊雷電流幅值，雷擊跳閘率則是線路在遭受雷擊時發生跳閘的概率，通過相應的公式結算，可以把握線路的防雷水平，從而為優化線路設計提供良好的數據支撐[1]。

2.1合理選擇路徑

對架空輸電線路的路徑進行合理選擇，是提高線路防雷水平的重要措施。在對線路進行架空敷設時，應該合理規劃線路布局，盡可能在不增加線路長度的情況下，避開惡劣環境，選擇雷擊較少的區域。

2.2架設避雷裝置

避雷線是最為常用的線路避雷技術之一，能夠在一定程度上降低線路遭受雷擊的可能性。結合以往經驗分析，在對避雷線進行設置時，需要關注保護角的大小以及桿塔的高度，從實際情況出發，確保避雷線的作用能夠得到有效發揮。一般情況下，考慮雷電繞擊的情況，應該將避雷線的保護角設置為20°～30°左右。如果架空線路經過山林地區，桿塔所處位置較高，不僅更容易受到雷擊的影響，而且其所處的電磁環境也更加復雜，在這種情況下，需要在線路桿塔橫擔兩側設置側向避雷針，能夠非常有效的預防繞擊過電壓。另外，需要將接地引下線與桿塔的接地體連接在一起，保證線路在遭受雷擊后，與避雷針連接的接地引下線能夠將雷電電流引入到大地中，實現對于線路和桿塔的保護。

2.3安裝自動重合閘保護

自動重合閘保護裝置可以在線路因故障跳開后，按照實際需要自動投入的一種保護裝置，可以有效提高供電的可靠性，增強線路的送電容量，提高電力系統的暫態穩定水平。將其應用于架空線路中，可以作為一種非常有效的防雷措施。不過，要想使得自動重合閘保護裝置的作用得到充分發揮，需要了解沿線雷擊狀況，對裝置進行合理安裝和調試，確保其能夠在出現雷電閃絡后，自動恢復供電。

2.4設置耦合地線

耦合地線的設置能夠最大限度地避免架空輸電線路出現雷擊跳閘的問題，在實際施工中，需要首先明確架空輸電線路中容易出現雷擊跳閘問題的位置，在此位置設置相應的耦合地線，確保其能夠在線路運行中發揮分流和耦合作用，減少輸電線路的接地電阻，降低過電壓，進而提升架空輸電線路運行的穩定性和安全性。

2.5降低桿塔接地電阻

無論是對于哪一等級的輸電線路，其耐雷水平都與接地電阻成反比關系，因此，通過降低接地電阻的方式，能夠有效提升線路的耐雷水平，預防雷擊危害。而想要降低桿塔接地電阻，比較常見的方式包括自然接地、人工接地、引外接地以及放射性接地等，需要線路施工人員結合具體情況進行選擇[2]。

3 架空輸電線路接地技術

接地技術主要是通過控制接地電阻的方式來提升線路的綜合防雷性能，其能夠比較準確的反應金屬接地電阻和散流電阻，前者是架空線路中電壓與沖擊電流共同作用的結果，后者則是雷電波形與幅值變動所形成的，通過對金屬接地電阻和散流電阻的測量，能夠得到架空輸電線路的接地電阻，從而實現對架空輸電線路的優化設計。

3.1做好桿塔接地

在架空輸電線路中，桿塔自身的接地情況直接影響著線路整體的防雷性能，需要得到足夠的重視。為了盡可能減少線路遭受雷擊的概率，在對線路桿塔進行接地設計時，技術人員應該做好沿線環境以及氣候條件的調查工作，分析雷電活動分布的區域以及雷擊發生的頻率，對輸電線路桿塔進行合理布局和設置。不僅如此，還應該對桿塔所處區域的土壤電阻率進行測量分析，得到準確的數值，為桿塔的接地設計提供可靠的參考依據。

3.2降低接地電阻

如果缺乏對線路接地電阻的有效控制，則不僅會影響線路的防雷水平，同時也會影響線路的正常運行。對于技術人員而言，在對架空輸電線路進行防雷接地設計時，應該重視接地電阻的控制。在實際施工中，主要是根據架空輸電線路所處區域的土壤電阻率，對接地方式進行選擇，并以此為基礎，做好輸電線路的接地設計，進一步提升線路的穩定性和安全性。例如，在土壤電阻率較高的地區，可以設置垂直接地極，對干燥土壤環境下桿塔的接地不良問題進行改善。如果是水泥桿塔，垂直接地極與桿塔的距離為3m～5m，而如果是鐵塔，則應該將距離延伸為5m～8m。

3.3使用降阻劑

在對架空輸電線路進行接地設計時，還應該正確使用降阻劑。降阻劑是一種包含了多種成分的導電體，將其設置在接地體與土壤之間，一方面能夠與金屬接地體緊密連接在一起，提供足夠大的電流流通面，另一方面可以向周圍土壤滲透，降低土壤電阻率，進而在接地體周圍形成一個變化相對平緩的低電阻區域。降阻劑的使用，不僅能夠提高架空輸電線路的防雷水平，還可以減少接地體的施工量，節約金屬材料，具有長效性和穩定性的特點。而在對降阻劑進行使用的過程中，設計人員必須了解架空輸電線路的接地情況，同時明確線路接地所要達到的目的，以確保降阻劑功能的充分發揮[3]。

4 結論

總而言之，雷擊對于架空輸電線路的影響和危害是非常巨大的，對于電力施工技術人員而言，應該切實做好架空輸電線路的防雷與接地設計，結合線路所處區域的具體情況，采取合理有效的防雷技術和接地技術，控制線路的接地電阻，提升線路的防雷性能，保證架空輸電線路的運行安全。

[1]張馮碩.架空輸電線路防雷與接地的設計探析[J].企業技術開發，2015，34（36）：12，15.

[2]丁洪民.淺談架空輸電線路防雷接地的設計要點[J].無線互聯科技，2013(12）：153.

[3]溫柳新.架空輸電線路防雷與接地的設計[J].現代物業（上旬刊），2011，10（8）：32-33.

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1674-6708（2016）171-0225-02

余葉波，國網福建羅源縣供電有限公司。