架空輸電線路防雷與接地施工技術分析

呂金鵬

內蒙古送變電有限責任公司

架空輸電線路防雷與接地施工技術分析

呂金鵬

內蒙古送變電有限責任公司

通常情況下，電力系統輸電線暴露在距離地面20米-60米的高空當中，是我國許多省市發電廠、用電負荷中心相連接的橋梁，是輸送電的主要渠道，關系著國家經濟的未來發展。但需要指出的是，輸電線路和地面上的其他事物是有一定差異性的，其有著非常顯著的導電性能，并且極易受到雷電的侵害。基于此，本文將著重分析探討架空輸電線路防雷與接地施工技術，以期能為以后的實際工作起到一定的借鑒作用。

架空輸電線路；防雷；接地

1、輸電線路雷害原因

我國地域類型豐富、地域遼闊，擁有多樣化的地質地形，這就致使我國在建設輸電線路的同時也會較多遭遇雷害，雷害現象發生較多的地區屬于我國的山區。雷擊的電壓是因為雷云作用放電而產生的，當這種高電壓利用相應的介質與輸電線路之間建立了相應的輸電通道，雷電產生的熱效應、機械效應等多種效應綜合作用下，雷電活動會致使其輸電線路造成線路跳閘甚至停運。輸電線路雷害注意原因包括：一是由于雷電自身的高電壓，二是與輸電線路的抗雷設備及相關裝置的基本性能有關。雷擊性質在雷電災害中也有不同的定義，其中包括反擊和繞擊等，接地電阻過高，并且絕緣能力較弱的情況下都會產生實質性的災害，線路上的基本防雷裝置與防雷設施不夠完善，缺少相應的保護能力，并且在建設輸電線路的時候缺少對于地質因素的實地考察，沒有將輸電線路與其基本實際環境結合起來。針對目前輸電線路雷害的常見原因，我們需要在基于明確問題的基礎之上，針對發展現狀尋求相應的改變，以此促進輸電線路防雷措施的進一步提出。

2、架空輸電線路防雷與接地施工技術

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 降低桿塔的接地電阻

降低桿塔的接地電阻是輸電線路常用的一種防雷技術手段，直擊雷電流在順著桿塔入地的過程中桿塔本身的電感及接地電阻將會導致塔頂的電壓迅速提高，因此降低桿塔的電阻能夠有效的減小雷電流對輸電線路的沖擊。其基本原理是當桿塔的接地電阻降低時，整個回路的電阻也會隨之降低，如此一來塔頂電壓就會低至絕緣子能夠承受的水平，從而避免絕緣子的閃絡和雷擊故障的發生。根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》（DL/T620-1997）、《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）相關規定，當土地電阻率在100Ω以下時，工頻接地電阻應當在10以下，土地電阻率在2000以上時，工頻接地電阻應當在30以上。常見的降低桿塔接地電阻方式有水平外延接地、深埋桿塔接地極、填充電阻率較低的物質（降阻劑）三種類型。

2.5 架設耦合接地線

雖然說降低桿塔接地電阻是最為簡單有效的防雷接地技術，但是在一些特殊地質環境下桿塔接地電阻難以降低，這種情況下采用架設耦合接地線是一個比較好的選擇，即在輸電導線下方加設一條接地導向，將雷擊時的過電壓接入地下，從而提高輸電線路的防雷能力，降低雷擊故障的發生頻率。通過架設耦合接地線的方法提高輸電線路防雷能力的基本原理為：耦合地線能夠有效的增加輸電導線和地線之間的耦合作用，從而減小雷擊時塔頂的高位感應電壓，再加上耦合地線對雷擊使桿塔的過電流也有一定的分流作用，因此可以有效的避免雷擊故障的發生。比較常見的有直掛式耦合接地線和側面耦合接地線兩種方法。

2.6 選用不對稱絕緣

在目前的輸電線路當中，為能夠最大限度上縮減輸電線路對占用較大的土地面積，通過同塔雙回輸電線路的架設逐漸演變為一種較為常用的方法。對于此類型的輸電線，我們可通過不對稱絕緣的方法進行輸電線路的布置，以此，當雷擊發生的時候，供電可靠性能會顯著增高，其地線與另一回未閃絡的輸電線耦合，從而使得輸電線防雷技術水平明顯提高，促使供電可靠性能得到強有力地保障。

總而言之，在整個電力系統當中，輸電線路作為電能輸送的關鍵性通道，可是，由于輸電線經常暴露在幾十米的高空當中，雷擊是其需要面臨的一大難題，其必將會給整個電力系統的穩定性能及輸送電的可靠性帶來極大的影響。這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。

[1]袁博.淄博地區架空輸電線路防雷技術措施分析與應用[D].山東理工大學，2015.

[2]楊明舉，冉啟偉，張輝宇.架空輸電線路防雷與接地技術研究[J].企業技術開發，2014，24:1-2.

[3]黃立新，牛捷.高壓架空輸電線路測試技術(2)防雷接地電阻測試[J].大眾用電，2012，10:43-46.

[4]羅玉鶴.220kV高壓輸電線路防雷接地技術分析[J].科技與創新，2014，16:37-38+40.