淺談架空輸電線路防雷接地的設計要點

摘 要：架空輸電線路具有易于施工，易于檢修，成本低和工期短等一系列優點，是電力供應所采用的最主要的輸電方式，由于架空輸電線路處于暴露的大氣環境中，經常會受到氣象條件的直接影響，特別是高等級電壓的架空輸電線路會因高度較高而產生雷擊跳閘的事故，因此，應該加強對架空輸電線路防雷接地工作的研究和探討。本文在分析了架空輸電線路架雷擊產生原因的基礎上，提出了架空輸電線路防雷接地的建議和措施，供同行參考和借鑒。

關鍵詞：架空輸電線路；接地設計；自動重合閘裝置；接地電阻；桿塔接地設計

社會和經濟的發展，需要輸電線路完成更遠距離傳輸和更高電壓運行，這樣的趨勢導致了輸電線路呈現了大型化和高空化的趨勢，利用架空輸電線路傳輸電能的距離將會越來越大，架空線路的電壓也越來越高。架空輸電線路具有易于施工，易于檢修，成本低和工期短等一系列優點，是電力供應所采用的最主要的輸電方式，由于架空輸電線路處于暴露的大氣環境中，經常會受到氣象條件的直接影響，特別是高等級電壓的架空輸電線路會因高度較高而產生雷擊跳閘的事故，因此，應該加強對架空輸電線路防雷接地工作的研究和探討。

1 架空輸電線路雷擊的探討

1.1 雷擊跳閘的分析

架空輸電線路雷擊跳閘主要有兩種表現形式，其一是由于雷電直接擊中架空輸電線路或者桿塔，在架空輸電線路內產生過電壓，影響架空輸電線路的安全和穩定。其二是由于雷電擊中架空輸電線路附近或桿塔時繞過避雷線產生電磁感應，在架空輸電線路中產生電磁干擾。兩種架空輸電線路雷擊跳閘都會影響線路的輸電效果，造成巨大的電力災害。

1.2 架空輸電線路防雷的措施

首先，架空輸電線路應該防直擊雷，防止直擊雷應該采取架空輸電線路裝設避雷線，使架空輸電線路不受直擊雷。其次，防止架空輸電線路出現閃絡，采用降低接地電阻和提高架空輸電線路絕緣性等措施，杜絕架空輸電線路產生閃絡。其三，防止出現架空輸電線路工頻電弧，采用提高絕緣、降低接地電阻等方法，降低架空輸電線路產生閃絡后發生工頻電弧的可能性。最后，架空輸電線路防停電，采用適當措施確保架空輸電線路出現雷擊后不中斷電力供應。

2 架空輸電線路存在問題的原因

2.1 自然環境因素

架空輸電線路接地電阻受到地形、地質條件、土壤等客觀原因影響，在自然環境惡劣地區和地質條件復雜區域由于地質條件差、土壤干燥或土層過薄，造成架空輸電線路或桿塔接地電阻高。

2.2 架空輸電線路的設計因素

電網建設發展使一些電力設計單位在架空輸電線路設計過程中難免會出現勘察不到位和設計不科學等現象，若電力設計電網不根據實際土壤電阻率進行驗算，就會造成架空輸電線路設計不適應實際情況，產生架空輸電線路的設計偏差，容易使架空輸電線路受到雷擊的直接或間接的影響。

2.3 架空輸電線路的施工因素

一些架空輸電線路施工中，施工現場位于交通不便和土壤電阻率高的巖石區域，造成施工困難、填土不符合要求、接地裝置內部連結時采未按要求進行焊接，極易在極端天氣情況下產生雷擊等現象。

3 設計好架空輸電線路防雷接地的要點

3.1 做好架空輸電線路桿塔接地的設計工作

在架空輸電線路初步設計選線階段，相關工作人員應到線路所在地區實地調查沿線雷電活動情況，盡量避開雷擊頻發地段，確定合理的線路方案。同時，勘測人員應對線路桿位的土壤電阻率進行逐基測量，為合理設計桿塔接地裝置提供準確資料。最后，電氣設計人員必須根據實際土壤電阻率數據進行驗算，確定最適合現場情況的接地形式，并畫出接地圖紙。

3.2 降低架空輸電線路的接地電阻

對于處在土壤電阻率較高地區的架空輸電線路，可選擇放射形接地方式、連續伸長接地體方式、外引接地方式、復合接地方式、換土方式、物理接地模式等接地裝置降低桿塔的接地電阻。另外，也可采用加長接地極并使用降阻劑的方式降低桿塔沖擊接地電阻。

3.3 架空輸電線路施工中使用降阻劑

在架空輸電線路接地系統中正確而適當地使用降阻劑，可以很快深入地面土壤，有效增大分散電流范圍，適合在地形復雜其余、土壤電阻率較高和山區巖石地段使用。

綜上所述，因為架空輸電線路高度高，傳輸電壓高，特別是架空輸電線路系統復雜，這樣的現狀會引起架空輸電線路經常受到雷擊的困擾，并且會對整個輸電網絡產生極為嚴重的影響。根據可靠數據優于雷擊產生的架空輸電線路跳閘事故用絕緣體將輸電線路固定在直立于地面的桿塔上用以傳輸電能的輸電線路，它由導線、架空地線、桿塔、絕緣子串、接地裝置等部分組成。運行統計數據表明，引起輸電線路故障跳閘的原因很多，其中因雷擊引起的跳閘次數約占總跳閘次數的60%以上，位居所有跳閘原因之首。因此，如何切實有效地制定及改善架空輸電線路的防雷措施，是保證電力系統安全穩定運行的必要條件。然而，任何防雷系統都離不開接地，要做好架空輸電線路防雷保護，其核心問題就是要做好接地。輸電線路桿塔接地裝置作為輸電線路重要組成部分，作用是確保外來雷電流入地面，保護絕緣線路設備，減少線路雷擊跳閘率。因此，確保接地裝置完整性，是降低輸電線路雷擊跳閘率的主要措施。

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