架空輸電線路防雷與接地的設計分析

張寅

摘 要 本文論述了架空輸電線路雷擊跳閘的具體影響因素并結合具體影響因素以及線路施工現場實際情況，從線路防雷設計和接地設計兩方面入手，對架空輸電線路防雷性能提升進行綜合性分析。

關鍵詞 架空輸電線路;防雷接地;設計探析

引言

現階段，隨著社會生產力和科學技術水平的不斷提升，電力作為生產活動以及日常生活中最為常見的能源，其運輸的載體——電力線路就需要具備更強的傳輸能力和傳輸穩定性。為了進一步提升輸電線路的傳輸距離和傳輸規模，目前輸電線路建設呈現明顯的大型化和高空化趨勢。通過架空輸電線路完成電能傳輸的距離將會越來越大。架空輸電線路施工過程中所耗費的成本較低，同時檢修工作十分便利，具有強大的實踐價值，但是由于其直接暴露在外界環境當中，在外部環境的干擾下可能會發生雷擊事故，在下文中筆者將以此為基礎，對其防雷接地設計相關細節進行詳細的分析。

1架空輸電線路雷擊跳閘的具體影響因素

1.1 設計方面影響因素

設計路徑方案是架空輸電線路設計的基礎性工作，對架空輸電線路的整體性能有著直接的影響。工作人員在設計過程中首先要對設計路徑進行雕琢，從導線、底線、絕緣配合以及防雷設計等方面入手，明確具體的電氣距離，同時還要對桿塔和基礎形式進行優化和細致化的通信保護。在電網建設基礎越來越成熟的情況下，電力線路設計的工作量逐漸加大，同時設計時間相應減少，此外現階段輸電線路的通道地形以及土壤結構都存在一定的復雜性，經常會出現勘測不到位的現象，一些電力工作人員在工作量的制約下，沒有按照實際土壤電阻率進行計算，從而導致桿塔的接地形式不符合施工現場的實際需求，造成設計出現嚴重偏差，最終對架空輸電線路的抗雷擊性能造成嚴重的影響。

1.2 外部環境影響因素

外部環境是架空輸電線路雷擊跳閘最重要的影響因素。大多數架空輸電線路都暴露在露天環境當中，受到自然環境的影響非常明顯，主要的影響因素包括地形、地質條件、氣候特性以及土壤電阻率等多個方面。在一些自然環境相對復雜的地區，這種影響體現得尤為明顯，經常會出現架空輸電線路以及桿塔接地電阻過高的情況，從而導致雷擊現象的發生。

1.3 施工工作影響因素

由于架空輸電線路的施工工作量和施工規模比較大，同時許多施工現場位于交通不便的巖石地區和土壤電阻率非常高的山區，這樣一來就給施工工作帶來了非常大的難度。此外，一些施工工程受到施工條件的制約，經常會出現不按照施工圖紙進行施工的情況，接地體的埋深不符合相關要求，回填土的應用也存在著一定程度的偏差，進而造成施工質量出現嚴重的問題。

2架空輸電線路防雷與接地具體設計措施

2.1 架空輸電線路的防雷設計

架空輸電線路當中避雷線的合理設計，能夠在很大程度上對線路進行保護，降低線路遭受雷擊的概率。結合以往的設計經驗，架空輸電線路的避雷線設計效果與桿塔高度和保護角的大小有著直接的關系[1]。因此在具體設計工作中需要結合施工現場的實際狀況，合理設置桿塔高度，并對保護角的具體角度進行精確計算，使避雷線的效果得以最大限度地發揮出來。

架空輸電線路當中還需要安裝自動重合閘保護裝置，這是現階段一種非常安全的防雷保護設計，但是若想充分發揮該裝置的價值，需要工作人員準確掌握施工地區的雷擊情況，以正確的方式安裝自動重合閘保護裝置，并對其進行全面的調試。在自動重合閘保護裝置的影響下，架空輸電線路可以在雷電閃絡之后自動重合，保證輸電線路在最短的時間內恢復正常，強化輸電線路的運行穩定性。

此外，耦合地線的加裝同樣也是防止架空輸電線路出現雷擊跳閘現象的重要保護措施。工作人員需要將其安裝在架空輸電線路經常出現雷擊跳閘的部位，使其充分發揮耦合作用和分流作用，緩解輸電線路接地電阻過大的情況，減小其對輸電線路的具體影響。

2.2 架空輸電線路的接地設計

架空輸電線路的接地設計主要包含三個部分，第一部分是接地方式的選取。工作人員首先要明確架空輸電線路所在區域土壤電阻率的實際狀況，并以此為依據對接地設計方案進行綜合性考量。若施工區域的土壤電阻率比較低的話，就需要利用桿塔基礎和拉線等進行自然接地，避免雷電導致桿塔的接地電阻上升。若輸電線路施工區域的土壤電阻率比較高的話，就需要將多種接地方式進行整合，例如外引接地當時、復合接地方式、換土方式以及放射地形接地方式等[2]，使接地工作更加有效地開展。

第二部分是桿塔接地的設計，工作人員在桿塔接地設計中首先要進行系統化的實地勘察工作，對設置架空輸電線路區域的雷電活動具體狀況進行細致化調查，并形成專業性的調查報告，作為桿塔接地設計工作的主要信息依據，對架空輸電線路桿塔的設計方案進行合理規劃。同時在實地勘察過程中，相關工作人員需要依照測量桿塔具體位置的土壤電阻率進行綜合性數據分析，從而確定桿塔建設的具體位置，為接地方式的選擇提供有效的信息依據。

第三部分是降阻劑的使用。在一些特定的情況下，通過降阻劑的使用能夠有效降低接地電阻，實現防雷目標。目前，降阻劑的更新換代速度比較快，其性能也逐漸趨于完善。降阻劑本身的導電性能非常強，同時還具備強大的土壤滲入率，可以在土壤電阻率高的地區或是巖石較多的地區使用[3]。降阻劑滲入到地下土壤當中，會切實增大電流范圍，實現電流分散能力的提升。

3結束語

綜上所述，在我國電力技術水平不斷進步的情況下，架空輸電線路的應用為電力系統的發展創造了優質的條件，但是架空輸電線路經常會受到各種因素的干擾，引發雷擊現象，導致輸電線路無法正常運行。在這種情況下，相關工作人員需要從整體和細節角度同時出發，全面提升架空輸電線路防雷性能，切實保障電力系統的運行穩定性。

參考文獻

[1] 張馮碩.架空輸電線路防雷與接地的設計探析[J].企業技術開發，2015，493（36）：18，21.

[2] 丁洪民.淺談架空輸電線路防雷接地的設計要點[J].無線互聯科技，2013，（12）：153.

[3] 谷山強，何金良，陳維江，等.架空輸電線路并聯間隙防雷裝置電弧磁場力計算研究[J].中國電機工程學報，2006，（7）：142-147.