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；使得多數架空輸電線路鋪設在荒蕪、露天的野外環境；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；給社會工業設施運轉與人民群眾的生產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，嚴重影響電網系統的安全、穩定運轉。因此，做好架空輸電線路的防雷與接地設計，是保障我國社會經濟又好又快發展的重要措施。

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境中，因此容易產生雷電繞擊現象。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域產生電磁感應作用，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 自然因素所產生的問題

我國幅員遼闊、地貌復雜，使得多數架空輸電線路鋪設在荒蕪、露天的野外環境，容易受到自然因素的干擾。尤其是我國在一些地質條件復雜，地形險峻的區域，架空輸電線路所面臨的環境干擾及地質干擾更甚，嚴重影響電網系統的安全、穩定、高效供電。此外，架空輸電線路的接地電阻，主要取決于建設當地的地形條件、土壤性質、地質結構等多種因素。因此，在一些自然調節惡劣，地質條件復雜的地區，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，受土壤性質的影響，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 設計因素所產生的問題

地質勘察對于架空輸電線路的設計是極為重要的環節。目前在我國，電力設計單位忽視地質勘察的重要性，使得地質勘察不到位，產生的設計問題與設計漏洞屢見不鮮。因設計人員對區域地質條件的錯誤預判，導致架空輸電線路設計與實際脫節，細節設計不合理，規劃缺乏科學性，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。此外，因設計單位地質勘察工作的不到位，使得設計人員無法對當地土壤的電阻率進行科學合理的估算，導致架空輸電線路的接地設計出現較大的偏差，嚴重影響架空輸電線路的防雷抗雷擊效果，給電網系統的安全、穩點供電埋下安全隱患。

3.3 施工因素所產生的問題

在架空輸電線路的施工過程中，一些地質條件復雜，地形險峻的區域通常給施工人員進行施工作業帶來了很高的難度與風險。施工現場地勢險峻，造成交通極其不便，為架空輸電線路的填土作業造成了極大的影響。架空輸電線路的填土作業不符合規范要求抑或接地裝置未按設計要求進行焊接作業，會使得架空輸電線路的接地裝置效用大大降低。同時，在一起質地堅硬的巖石區域，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，將避雷線結合現場實際情況進行重點設計，優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系。因此，設計人員在避雷線的設計中，應當詳細考察當地的地質條件，充分結合實際，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節之一。設計人員在對架空輸電線路進行防雷設計時，一定要體現做好前期調研工作，充分了解當地的雷擊類型、雷擊頻率、雷擊高危地段，結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，進行規范得安裝與細致的調試，確保其在雷擊災害發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，保障電網系統供電穩定性；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常發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生的影響，保障了輸電線路電力供應的安全、穩定。

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。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避雷電多發區，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生的危害。對輸電線路的接地情況進行細致的排查，結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揮作用。

5 結語

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、穩定供應的重任，在我國電力系統中有著極其重要的地位。架空輸電線路的安全、穩定運轉直接關系到我國電網供電系統的安全、穩定、高效供電。對架空輸電線路防雷與接地設計進行科學、合理的優化，是保障我國電力供應安全、穩定的重要舉措。

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：現代物業上旬刊，2012，（08）.

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