探索輸電線路防雷接地網方案與維護

摘 要：本文結合現有輸電線路接地網結構，分析防盜存在和引發的問題，由此進行方案改進和實施后的效果檢驗。

關鍵詞：輸電線路；接地網；防雷；方案

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

近年來，由于許多高壓輸電線路都曾出現過雷電繞 擊、反擊、線路跳閘的事故，特別是一些運行多年或經過高土壤電阻率地區的輸電線路更是頻頻發生事故。其主要原因是由于我國的的輸電線路分布廣泛，而且大多數地處曠野。當雷電擊中電力線路時，雷電流需經過電力線路泄入大地，接地電阻過大，很容遭到雷擊接地網存在問題。即使雷電沒有擊中電力線路，當雷擊發生后，導線上感應的異號電荷失去束縛，向導線兩則流動，這些電流通過線路侵入變電站或襲擊電氣設備，在設備上形成過電壓。當過電壓高于設備的額定雷電沖擊耐受電壓時，設備就會損壞。因此，對輸電線路加強防雷措施，解決高壓輸電線路桿塔接地網的問題，不但可以減少由于雷電擊中輸電線路而引起的跳閘次數，還可以有效保護變電站內電氣設備的安全運行，是維持電力系統持續、可靠供電的重要環節。

1、輸電線路接地網存在的問題

鐵塔通常利用本身的導電性做接地引線，而110 kV線路混凝土電桿大都采用外引線，即利用10圓鋼做引線與接地體相連接，存在以下問題：

（1）與接地體相連的接地引上線，距地表面為1.0～1.5m；接地引下線通過混凝土電桿外表面引下，上端與架空避雷線連接，下端在1.0-1.5m處與引上線連接位置上，容易被偷盜者鋸盜。

（2）由于10圓鋼做引線不僅容易被鋸斷，而且也易轉移現場；再者鋼材市場回收價格不菲，接地引線成為個體收購商販的目標。

（3）在一般的情況下鋸盜接地引線時沒有危險性。接地引線被鋸盜后，使接地網與架空避雷線引下線斷開，失去防雷保護作用。

（4）輸電設備的路徑大部分是地理環境不太好的地點，而接地引線的斷開，造成接地網被破壞失去了其作用。

（5）在增補引線整改時，因為地理條件的限制，無法使用焊接器具實現接點連接，只好使用連接金具連接，造成連接點不符合技術要求。連接點銹蝕比較嚴重，接地網阻值增高。

（6）在線路設備受到雷擊時，無法滿足雷電流瞬間釋放的要求，造成線路反擊跳閘。

2問題的改進方案

2.1 引線選材防盜

根據引線被鋸盜丟失的情況，結合調查的具體原因，對接地引線材料做分析選材。首先按照《電力設備接地設計技術規程》的要求進行材料截面的選擇；其次，對材料的防盜性和材料的柔性和可操作性進行對比；最后對材料的耐腐蝕性做實驗，并且做了相應的防腐措施。見表l所示。

2.2 引線材料截面的熱穩定校驗

采用了下列熱穩定校檢公式：

式中：Sjd為接地線的最小截面，mm2；Ijd為通過接地線的短路電流穩定值，A；根據系統5～10年發展規劃，按最大運行方式確定。td為短路的等效持續時間，s；C為接地線材料的熱穩定系數，根據材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前接地線的初始溫度確定。

經材料熱穩定校檢對比并考慮均壓要求，結合現場及防腐，選用GJ-70鍍鋅鋼絞替換了原10圓鋼（接地體與避雷線引下線連接的接地引上線）。

2.3 連接金具的選擇

輸電設備大部分運行地理環境較差，一般維護設備較難到位。過去采用JBB-2型連接金具連接增補丟失的引上線，出現連接點不緊固，易銹、易腐問題，增大了接地裝置的接地阻值，使保護接地裝置的性能降低，而維護工作量增加。經過各種對比試驗，運用壁厚4 mm長200 mm的厚壁連接管爆壓連接。消除了人為的缺陷隱患，降低了維護工作量（見表2）。

3應用效果

觀察在以往易盜區，經過防盜改進后，人為偷盜引線的缺陷下降了98%，連接點銹、腐致接地網阻值增高下降了100% ，而且增補改造操作方便，使維護工作減少了強度，節約了維護費用，提高了防雷保護接地裝置的性能（如下圖1所示）。

4輸電線路的維護

應該對輸電線路進行實時的管理與檢修。為了防止雷擊跳閘停電，在防雷技術上應多做研究，輸電線路防雷設計的目的是提高線路的防雷性能，降低線路的雷擊跳閘率，還有就是對防雷設備的接地情況進行檢察，還應根據地形條件和氣候條件等綜合考慮運行方式；從實際出發實行輸電線路狀態檢修是電網發展的必然要求，也是輸電線路管理水平不斷提高的需要，如增加巡視站，清理線路旁的樹枝等；應該盡量避免電能在輸電網中的損耗，電力網在實際運行中可能由于帶電設備絕緣不良而有漏電損耗。這種損耗可以通過加強電力網的維護工作來降低，維護工作主要是定期清掃線路、變壓器、斷路器等的絕緣子和絕緣套管等；應綜合考慮系統的運行方式、防止雷擊永久性故障和降低雷擊跳閘率，還要根據線路經過地區雷電活動的強弱、地形地貌特點、清理線路周圍的不利因素、加裝線路避雷器和接地電阻監測等措施，以降低雷電天氣對輸電線路造成的危害。

結語

綜上所述，在電力輸送過程中，如何防雷顯得十分重要，防雷擊術的研究已經取得了很大的發展，線路防雷的保護措施會越來越多。在實際中，輸電線路的防雷保護是一個系統工程，需要因地制宜，根據不同區域的地形地貌和氣候特點，合理地選擇防雷保護措施。如在高原山區，雷擊次數多，而且地形越惡劣的環境越嚴重，采用單一的避雷器不能產生很好的避雷效果，但是如果配上桿塔接地網的裝置就可以大大降低雷擊率，所以在輸電線路中桿塔接地網的裝置既可以在平原應用還可以應用在地質惡劣的山上。輸電線路的管理和檢修也是必不可少的，輸電線路不同于一般的設備，它覆蓋范圍廣，而且大部分在室外，只要有任何一處損毀，就會影響到一個系統，所以線路的檢修和管理是影響供電穩定性的重要環節。加強巡視，及時維護等，一定能有效地防止雷害事故，提高電網供電可靠性。

參考文獻

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