架空输电线路防雷与接地施工技术分析

吕金鹏

内蒙古送变电有限责任公司

架空输电线路防雷与接地施工技术分析

吕金鹏

内蒙古送变电有限责任公司

通常情况下，电力系统输电线暴露在距离地面20米-60米的高空当中，是我国许多省市发电厂、用电负荷中心相连接的桥梁，是输送电的主要渠道，关系着国家经济的未来发展。但需要指出的是，输电线路和地面上的其他事物是有一定差异性的，其有着非常显著的导电性能，并且极易受到雷电的侵害。基于此，本文将着重分析探讨架空输电线路防雷与接地施工技术，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

架空输电线路；防雷；接地

1、输电线路雷害原因

我国地域类型丰富、地域辽阔，拥有多样化的地质地形，这就致使我国在建设输电线路的同时也会较多遭遇雷害，雷害现象发生较多的地区属于我国的山区。雷击的电压是因为雷云作用放电而产生的，当这种高电压利用相应的介质与输电线路之间建立了相应的输电通道，雷电产生的热效应、机械效应等多种效应综合作用下，雷电活动会致使其输电线路造成线路跳闸甚至停运。输电线路雷害注意原因包括：一是由于雷电自身的高电压，二是与输电线路的抗雷设备及相关装置的基本性能有关。雷击性质在雷电灾害中也有不同的定义，其中包括反击和绕击等，接地电阻过高，并且绝缘能力较弱的情况下都会产生实质性的灾害，线路上的基本防雷装置与防雷设施不够完善，缺少相应的保护能力，并且在建设输电线路的时候缺少对于地质因素的实地考察，没有将输电线路与其基本实际环境结合起来。针对目前输电线路雷害的常见原因，我们需要在基于明确问题的基础之上，针对发展现状寻求相应的改变，以此促进输电线路防雷措施的进一步提出。

2、架空输电线路防雷与接地施工技术

2.1 合理选择路径

对架空输电线路的路径进行合理选择，是提高线路防雷水平的重要措施。在对线路进行架空敷设时，应该合理规划线路布局，尽可能在不增加线路长度的情况下，避开恶劣环境，选择雷击较少的区域。

2.2 架设避雷装置

避雷线是最为常用的线路避雷技术之一，能够在一定程度上降低线路遭受雷击的可能性。结合以往经验分析，在对避雷线进行设置时，需要关注保护角的大小以及杆塔的高度，从实际情况出发，确保避雷线的作用能够得到有效发挥。一般情况下，考虑雷电绕击的情况，应该将避雷线的保护角设置为20°～30°左右。如果架空线路经过山林地区，杆塔所处位置较高，不仅更容易受到雷击的影响，而且其所处的电磁环境也更加复杂，在这种情况下，需要在线路杆塔横担两侧设置侧向避雷针，能够非常有效的预防绕击过电压。另外，需要将接地引下线与杆塔的接地体连接在一起，保证线路在遭受雷击后，与避雷针连接的接地引下线能够将雷电电流引入到大地中，实现对于线路和杆塔的保护。

2.3 安装自动重合闸保护

自动重合闸保护装置可以在线路因故障跳开后，按照实际需要自动投入的一种保护装置，可以有效提高供电的可靠性，增强线路的送电容量，提高电力系统的暂态稳定水平。将其应用于架空线路中，可以作为一种非常有效的防雷措施。不过，要想使得自动重合闸保护装置的作用得到充分发挥，需要了解沿线雷击状况，对装置进行合理安装和调试，确保其能够在出现雷电闪络后，自动恢复供电。

2.4 降低杆塔的接地电阻

降低杆塔的接地电阻是输电线路常用的一种防雷技术手段，直击雷电流在顺着杆塔入地的过程中杆塔本身的电感及接地电阻将会导致塔顶的电压迅速提高，因此降低杆塔的电阻能够有效的减小雷电流对输电线路的冲击。其基本原理是当杆塔的接地电阻降低时，整个回路的电阻也会随之降低，如此一来塔顶电压就会低至绝缘子能够承受的水平，从而避免绝缘子的闪络和雷击故障的发生。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T620-1997）、《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997）相关规定，当土地电阻率在100Ω以下时，工频接地电阻应当在10以下，土地电阻率在2000以上时，工频接地电阻应当在30以上。常见的降低杆塔接地电阻方式有水平外延接地、深埋杆塔接地极、填充电阻率较低的物质（降阻剂）三种类型。

2.5 架设耦合接地线

虽然说降低杆塔接地电阻是最为简单有效的防雷接地技术，但是在一些特殊地质环境下杆塔接地电阻难以降低，这种情况下采用架设耦合接地线是一个比较好的选择，即在输电导线下方加设一条接地导向，将雷击时的过电压接入地下，从而提高输电线路的防雷能力，降低雷击故障的发生频率。通过架设耦合接地线的方法提高输电线路防雷能力的基本原理为：耦合地线能够有效的增加输电导线和地线之间的耦合作用，从而减小雷击时塔顶的高位感应电压，再加上耦合地线对雷击使杆塔的过电流也有一定的分流作用，因此可以有效的避免雷击故障的发生。比较常见的有直挂式耦合接地线和侧面耦合接地线两种方法。

2.6 选用不对称绝缘

在目前的输电线路当中，为能够最大限度上缩减输电线路对占用较大的土地面积，通过同塔双回输电线路的架设逐渐演变为一种较为常用的方法。对于此类型的输电线，我们可通过不对称绝缘的方法进行输电线路的布置，以此，当雷击发生的时候，供电可靠性能会显著增高，其地线与另一回未闪络的输电线耦合，从而使得输电线防雷技术水平明显提高，促使供电可靠性能得到强有力地保障。

总而言之，在整个电力系统当中，输电线路作为电能输送的关键性通道，可是，由于输电线经常暴露在几十米的高空当中，雷击是其需要面临的一大难题，其必将会给整个电力系统的稳定性能及输送电的可靠性带来极大的影响。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

[1]袁博.淄博地区架空输电线路防雷技术措施分析与应用[D].山东理工大学，2015.

[2]杨明举，冉启伟，张辉宇.架空输电线路防雷与接地技术研究[J].企业技术开发，2014，24:1-2.

[3]黄立新，牛捷.高压架空输电线路测试技术(2)防雷接地电阻测试[J].大众用电，2012，10:43-46.

[4]罗玉鹤.220kV高压输电线路防雷接地技术分析[J].科技与创新，2014，16:37-38+40.