淺析架空輸電線路防雷與接地的設計

摘要：在目前我國的電力系統(tǒng)中；電力輸送的主要依托是架空輸電線路。因我國幅員遼闊、地貌復雜；使得多數(shù)架空輸電線路鋪設在荒蕪、露天的野外環(huán)境；導致輸電線路已收到雷擊的影響導致跳閘；從而中斷電力的正常輸送；給社會工業(yè)設施運轉(zhuǎn)與人民群眾的生產(chǎn)生活帶來很大的不便。本文對架空輸電線路的雷擊跳閘做了簡要的分析；并對架空輸電線路防雷設計與接地設計進行了探究。

關(guān)鍵字：電力輸送；架空輸電線路；防雷設計；接地設計

1 前言

電力供應的安全、穩(wěn)定主要取決于架空輸電線路的正常運行。然而架空輸電線路猶豫期地處環(huán)境的獨特性，往往已收到雷擊等自然災害的影響，導致線路跳閘，中斷電力的輸送，嚴重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。因此，做好架空輸電線路的防雷與接地設計，是保障我國社會經(jīng)濟又好又快發(fā)展的重要措施。

2 架空輸電線路雷擊跳閘的分析

架空輸電線路的雷擊跳閘現(xiàn)象一般可以分為三種，分別是雷電直擊、雷電繞擊與雷電導致的電磁感應。雷電直擊主要是指雷電直接擊中架空輸電線路上安裝的避雷線或架空輸電線路塔頂所造成的。通常雷電直擊所產(chǎn)生的危害巨大，破壞力極強。由于架空輸電線路通常在一些山地環(huán)境中，因此容易產(chǎn)生雷電繞擊現(xiàn)象。雷電繞擊可以直接將導線擊斷，破壞瓷瓶，從而導致架空輸電線路產(chǎn)生停電跳閘。電磁感應主要是由于雷電未擊中輸電線路本身，而在架空輸電線路附近區(qū)域產(chǎn)生電磁感應作用，對輸電線路造成強烈的電磁干擾，從而導致線路跳閘，影響輸電效果。

3 架空輸電線路中存在的問題

3.1 自然因素所產(chǎn)生的問題

我國幅員遼闊、地貌復雜，使得多數(shù)架空輸電線路鋪設在荒蕪、露天的野外環(huán)境，容易受到自然因素的干擾。尤其是我國在一些地質(zhì)條件復雜，地形險峻的區(qū)域，架空輸電線路所面臨的環(huán)境干擾及地質(zhì)干擾更甚，嚴重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效供電。此外，架空輸電線路的接地電阻，主要取決于建設當?shù)氐牡匦螚l件、土壤性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等多種因素。因此，在一些自然調(diào)節(jié)惡劣，地質(zhì)條件復雜的地區(qū)，會導致架空輸電線路的接地效果大打折扣。在一些土地貧瘠、土壤干燥、土層稀薄的地區(qū)，受土壤性質(zhì)的影響，導致架空輸電線路的接地電阻升高，給防雷效果造成很大的影響。

3.2 設計因素所產(chǎn)生的問題

地質(zhì)勘察對于架空輸電線路的設計是極為重要的環(huán)節(jié)。目前在我國，電力設計單位忽視地質(zhì)勘察的重要性，使得地質(zhì)勘察不到位，產(chǎn)生的設計問題與設計漏洞屢見不鮮。因設計人員對區(qū)域地質(zhì)條件的錯誤預判，導致架空輸電線路設計與實際脫節(jié)，細節(jié)設計不合理，規(guī)劃缺乏科學性，從而嚴重影響了架空輸電線路投入使用后的安全性與穩(wěn)定性，因設計的不完善使其極易受到雷電災害的干擾，影響輸電線路的正常運轉(zhuǎn)。此外，因設計單位地質(zhì)勘察工作的不到位，使得設計人員無法對當?shù)赝寥赖碾娮杪蔬M行科學合理的估算，導致架空輸電線路的接地設計出現(xiàn)較大的偏差，嚴重影響架空輸電線路的防雷抗雷擊效果，給電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)點供電埋下安全隱患。

3.3 施工因素所產(chǎn)生的問題

在架空輸電線路的施工過程中，一些地質(zhì)條件復雜，地形險峻的區(qū)域通常給施工人員進行施工作業(yè)帶來了很高的難度與風險。施工現(xiàn)場地勢險峻，造成交通極其不便，為架空輸電線路的填土作業(yè)造成了極大的影響。架空輸電線路的填土作業(yè)不符合規(guī)范要求抑或接地裝置未按設計要求進行焊接作業(yè)，會使得架空輸電線路的接地裝置效用大大降低。同時，在一起質(zhì)地堅硬的巖石區(qū)域，其本身的電阻率就很高，接地效果不佳，再加上施工難度大，極易導致施工人員操作不到位，施工細節(jié)處理粗糙，只是架空輸電線路的設置效果欠佳，缺乏安全性和穩(wěn)定性。

4 架空輸電線路防雷與接地的設計

4.1 架空輸電線路的防雷設計

架空輸電線路的防雷設計主要從以下三點著手：第一，在架空輸電線路的防雷設計中一定要重視避雷線的作用，將避雷線結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行重點設計，優(yōu)化避雷線設計的科學性與合理性，提升避雷線的防雷效果。通常情況下，通過以往的避雷線使用效果可以分析得知避雷線的作用效果與架空輸電線路的桿塔塔高及避雷線保護角的大小有著緊密的聯(lián)系。因此，設計人員在避雷線的設計中，應當詳細考察當?shù)氐牡刭|(zhì)條件，充分結(jié)合實際，設置最合理、最科學的桿塔高度與保護角角度，從而在根本上有效提升避雷線的防雷效果，大大增強架空輸電線路的安全性；第二，架空輸電線路上的自動重合閘保護裝置也是防雷設計的重要環(huán)節(jié)之一。設計人員在對架空輸電線路進行防雷設計時，一定要體現(xiàn)做好前期調(diào)研工作，充分了解當?shù)氐睦讚纛愋汀⒗讚纛l率、雷擊高危地段，結(jié)合架空輸電線路建設的實際情況，選擇適合的自動重合閘保護裝置，進行規(guī)范得安裝與細致的調(diào)試，確保其在雷擊災害發(fā)生時可以有效起到自動重合的作用，及時恢復輸電線路的電力輸送，保障電網(wǎng)系統(tǒng)供電穩(wěn)定性；第三，通過實踐了解到，對架空輸電線路加裝耦合地線，可以有效減少架空輸電線路繁盛雷擊跳閘事故的頻率。通過在架空輸電線路中經(jīng)常發(fā)生雷擊跳閘的路段加裝耦合地線，可以在架空輸電線路運行時產(chǎn)生耦合作用對其進行分流，減小了輸電線路接地電阻，降低架空輸電線路在受到雷擊危害而產(chǎn)生的影響，保障了輸電線路電力供應的安全、穩(wěn)定。

4.2 架空輸電線路的接地設計

架空輸電線路的防雷設計主要從以下兩點著手：第一，切實做好架空輸電線路的桿塔接地，完善架空輸電線路的桿塔接地設計。設計人員應當做好地質(zhì)勘測工作，對架空輸電線路桿塔位置的土壤電阻率進行細致的測量、分析，為桿塔設計提供科學依據(jù)。同時，對架空輸電線路沿線的雷電災害情況進行摸底排查，了解雷電活動頻繁的地段，從而做到在桿塔設置上規(guī)避雷電多發(fā)區(qū)，減少雷電災害對架空輸電線路的影響；第二，在架空輸電線路的接地設計中，應當合理使用降阻劑增加分散電流的范圍，從而降低雷電對架空輸電線路產(chǎn)生的危害。對輸電線路的接地情況進行細致的排查，結(jié)合實際情況與接地設計的目的，合理使用降阻劑，使得降阻劑得意在架空輸電線路中有效發(fā)揮作用。

5 結(jié)語

架空輸電線路作為我國電力輸送的主要依托，承擔著保障電力安全、穩(wěn)定供應的重任，在我國電力系統(tǒng)中有著極其重要的地位。架空輸電線路的安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)直接關(guān)系到我國電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效供電。對架空輸電線路防雷與接地設計進行科學、合理的優(yōu)化，是保障我國電力供應安全、穩(wěn)定的重要舉措。

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(xiàn)代物業(yè)上旬刊，2012，（08）.

作者簡介：黃興（1988—）；性別：男，籍貫：湖北省黃岡人，學歷：本科，畢業(yè)于三峽大學；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：輸電線路運行管理。