架空輸電線路防雷與接地的設計研究

摘要：新時期發展下，各種電氣設備、智能產品出現在人們生活、工作中，在提高人們生活質量的同時，對供電服務也提出更高的要求。輸電線路的運行質量不僅對人們生活造成很大影響，還具有高空化、大型化、分布廣的特點，為了實現最初的目標效果，優化輸電線路設計，提高架空輸電線路的防雷接地水平具有重要的意義。基于此，本文就對架空輸電線路防雷與接地的設計有關內容展開分析。

關鍵詞：架空線路;輸電線路;防雷接地;接地設計

1架空輸電線路受雷擊跳閘的因素分析

通常，架空輸電線路雷擊跳閘有下面兩種形式：首先，雷電在輸電線路附近產生作用，加劇了電磁干擾，給輸電線路的正常運行帶來影響，從而產生跳閘現象。另外，雷擊直接擊中架空輸電線路或塔桿，造成線路內部電壓急劇升高，增加了線路的電阻值，從而對線路的安全性和穩定性造成影響。造成架空輸電線路受雷擊跳閘的因素主要有以下幾個方面。

1.1線路設計因素分析

對于架空輸電線路的設計，首先要選擇最佳的路徑方案，充分論證導線、地線、絕緣配合及防雷設計的正確性，確定各種電氣距離，認真選擇桿塔和基礎形式，合理地進行通信保護設計等。隨著電網建設迅猛發展的步伐，線路設計出現工作量大、時間緊迫等問題，更因為輸電線路通道地形和土壤結構都比較復雜，有時候可能造成勘察設計不到位的現象發生，而部分電力工作人員沒有按照實際土壤電阻率進行驗算，這便造成桿塔接地形式與現場實際不相適應，導致設計出現偏差，最終使架空輸電線路對雷擊的耐受性受到一定程度的影響。

1.2自然因素分析

架空輸電線路處于室外的露天環境中，容易受到各種自然環境的影響，我國是一個地大物博的國家，各地區自然環境差異也有很大不同，針對不同區域的架空輸電線路所面臨的環境特點、地質條件也不盡相同。由于自然因素的原因對輸電線路的安全性、穩定性、有效性造成影響。

1.3施工因素分析

架空輸電線路本身具有高危險性和復雜性特點，在施工過程中必須結合現場的實際情況，嚴格按照施工圖紙及標準要求進行作業。由于輸電線路施工現場處于土壤電阻高的山區或者巖石區域，給正常的施工作業帶來很大影響，經常會出現不按圖紙施工的情況，最終導致輸電線路施工的質量問題。另外，一些施工人員沒有足夠的責任心和技術水平，在施工中填土不規范、接地裝置不合理、細節處理不到位，導致輸電線路設置不合理，容易受到雷擊現象。

2架空輸電線路的防雷與接地設計措施分析

2.1合理選擇接地方式

在架空輸電線路接地設計中，我們要在了解架空輸電線路所在區域土壤電阻率具體情況的基礎上，選擇合理的接地方式。如果輸電線路所在區域的土壤電阻率相對較低，就應該充分利用桿塔基礎和拉線等自然接地，防止因遭遇雷電使桿塔接地電阻出現增大的情況;而如果輸電線路所在區域的土壤電阻率相對較高，那可以采用多種接地方式，例如外引接地方式、放射形接地方式、復合接地方式、換土方式、連續伸長接地體方式以及物理接地模式等接地方式。

2.2做好塔桿的接地設計

塔桿作為架空輸電線路的支撐條件，自身所具備的接地情況對線路整體防雷性能產生影響。為了降低架空輸電線路受到雷擊的可能性，對線路塔桿實施有效的接地設計非常重要，設計人員需要做好地形條件及氣候條件的調查，分析雷電活動區域及雷擊發生的頻率，合理布置塔桿位置。同時，測量該區域土壤電阻率，確保塔桿接地設計的合理性。

2.3優化設計避雷線的設計

架空輸電線路中合理設計避雷線，可以在一定程度上預防輸電線路遭受雷擊的可能。就以往架空輸電線路避雷線設置情況來看，架空輸電線路避雷線應用效果與桿塔高度、保護角大小有關。因此，在具體設計架空輸電線路的避雷線時，應當結合實際情況，合理設置桿塔高度、保護角的角度，以便優化使用避雷線。

2.4加裝耦合地線

為了盡可能避免架空輸電線路出現雷擊跳閘的情況，加裝耦合地線也是一種非常有效的辦法。加裝耦合地線的具體措施是在架空輸電線路經常發生雷擊跳閘的位置，增加耦合地線，使其在架空輸電線路運行中發揮耦合作用和分流作用，適當的減少輸電線路線的接地電阻，使其對輸電線路的影響較小，提高架空輸電線路的安全性、穩定性，為防范雷擊創造條件。

2.5降低接地電阻

除了安裝避雷裝置和安裝自動重合閘裝置外，降低鋼塔的接地電阻可以減小雷電流流過時產生的電壓降，亦即降低雷擊塔頂的電位，是提高線路耐雷水平的有效而經濟的措施，一般優先考慮采用，特別在雷電活動強烈的地區和經常發生雷擊故障的桿塔和線路段，在土壤電阻率很高的地區，應著重改善接地裝置，以盡量降低接地電阻，這使輸電線路的抗雷性能在很大程度上得到提升，如果在輸電線路上設置了避雷線，每基桿塔不連避雷線的工頻接地電阻要控制在表1的范圍內，在桿塔的接地電阻符合表1之后，接地電阻要比輸電線路承受雷電的能力低，如表2所示。

2.6使用降阻劑

降阻劑對接地電阻具有直接作用，具有長久性和穩定性的特點。降阻劑自身具備多種成分的導電體，將其埋設在土壤與接地體之間，能夠與金屬接地體形成一個有效的整體，提高電流流通面。另外，降阻劑的應用還能夠降低土壤中的電阻率，起到對周圍土壤滲透的效果，從而在接地體周圍形成一個較為平緩的低電阻區域。降阻劑的應用可以提高架空輸電線路的防雷水平，減少接地體的數量，節約成本費用，提高防雷效果。在使用中設計人員應該根據輸電線路的具體接地情況，明確設計目的，充分發揮降阻劑所具有的功能效益。

3結語

綜上所述，隨著我國電力科技水平的進步，使得輸電線路不僅實現了遠距離電力傳輸，而且使線路可以處于高壓環境中安全的運行，但是，架空輸電線路在運行的過程中，會受到線路設計因素、線路環境因素以及施工因素的影響。對此，設計人員應該給予足夠的重視，做好架空輸電線路防雷與接地設計，提高輸電線路所具有的防雷性能，從而為電力事業的可持續發展提供良好的基礎保障。

參考文獻

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牟超（1995.8.14—），性別：男;籍貫：遼寧省大連市;民族：漢族;學歷：工學學士學位;職務：輸電線路檢修;研究方向：架空輸電線路運行與檢修;單位 ：國網遼寧省電力有限公司葫蘆島供電公司;郵編：125000。