架空输电线路防雷与接地研究

作者/韩娟琴，西电宝鸡电气有限公司

架空输电线路防雷与接地研究

作者/韩娟琴，西电宝鸡电气有限公司

电力事业是我国各个工业正常运转的基础性事业，关系着我国经济的发展。架空输电是我国在长距离输电工程中采用的主要办法，这种形式的输电能够很好的避开人群，是我国电力传输系统中不可或缺的关键输电形式，然而由于这种长距离的架空输电，在复杂的运行环境下，一旦出现雷暴天气，很有可能成为雷击的目标，导致相应线路故障，相应输电设备的损坏，影响电路的正常运行，因此本研究根据这个情况，分析输电线路雷击及跳闸原因，并提出了相应的防雷击策略和接地方法，以作指导。

架空输电线路；防雷；接地

前言

架空输电是远距离输电的一个主要形式，相比地埋线，其优点十分显著，比如远离人群，对人相对有安全保障，再者维护简单，然而其存在的缺陷也是不可忽视的，比如长距离的架空电线由于其导电性能，往往成为雷击的目标，一旦出现雷暴天气，其安全稳定性能就会受到限制，造成输电线路的损坏，电路运行出现故障，这对于当前的设计初衷来说不合时宜的，因此如何解决防雷以及接地问题，保障输电线路的安全和稳定就显得十分重要。

图1

1. 输电线路雷击及跳闸分析

根据电网故障分类统计数据，架空输电线路在运行中，由雷击引起的高压线路跳闸次数占一半以上，这说明了雷击对于架空输电的影响是十分严重而不可忽视的。根据研究发现，架空输电线路出现雷击事故主要流程环节为输电线路在相应线路被雷击中时，雷电产生的感应电流通过塔架接地装置泄流入地，产生雷电过压的作用，然后输电线路设备及其绝缘由于过压作用而受到破坏并发生闪络，接着输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压，大的电压超出输电设备的载荷，由此线路跳闸，供电中断。可以说输电线路遭受雷击后在线路产生的巨大过压作用导致线路故障，因此对于这个情况需要分析清楚雷击跳闸原因才能对此作出适合的防雷对策，一般来说线路雷击跳闸主要表现为两种形式，即雷直接击于线路或杆塔导致的跳闸以及电磁感应绕过避雷线击于在导线上而引起的跳闸，这两种形式的雷击气矿都会对当前的输电线路造成极大的危害，因此需要在架设输电线路时做好防雷措施，保障输电线路的安全稳定。

图2

2. 架空输电线路防雷技术分析

2.1 架空输电线的路径合理选择

合理选择架空输电线路时一个防雷的重要举措，其具体的内容就是规划设计架空输电线路时要考虑输电区域所涉及的环境情况，比如通过的地方是否是多雷暴天气发生区域等等，对于能够在不过多增加输电线路架设成本的前提下，应该尽可能的避开气候条件恶劣的区域，合理规划，从而降低雷击跳闸的事故发生概率，保障输电线路的安全和稳定，从而最大化架空输电线路的性能，为输电系统的稳定性提供一定保障。

2.2 架设避雷装置

架设避雷装置是最为常见的避雷措施，常见于高达建筑设施上用以化解雷电产生的巨大电流和过压作用从而将雷击的危害抑制掉。一般来说在架设防雷击装置时要根据相关设计理论和以往经验来架设，注意架设过程中防雷装置的保护角度大小以及塔架的高度，优化这些问题，从而有效的实现避雷的效用。具体说就是，在一般情况下，考虑雷电绕击的情况,应该将避雷线的保护角定为20°～30°的范围内。而对于架设的期房是林区的情况下，那么忧郁高度问题，遭受雷击的可能性会增大，并且忧郁环境情况复杂，电磁环境相应也复杂多变，对于雷击带来的危害会更大，因此对于这种情况，就需要在塔架的两侧安置避雷装置，从而缓解过压作用带来的线路载荷。此外，将接地引下线与杆塔的接地体需要连接在一起，从而在遭受雷击后能够将雷电电流导引到大地，从而实现对于线路的保护。

2.3 安装自动重合闸保护

安装自动重合闸保护装置是防雷技术中另一个有效的办法。这种装置可以在线路因故障跳开后，能够根据实际情况自动实现保护过程，从而有效的实现了对输电线路的保护，提高了电路的可靠性。在架空输电线路的应用中能够极好的实现对输电线路的稳定性保障，增强线路的送电容量，提高电力系统的暂态稳定水平。这个对于输电线路来说是个极好的措施，当然对于其作用的发挥是否有效，需要相关架设人员对装置进行合理安装和调试，对其心能进行有效测试，从而确保其发挥的作用具有较高的应用效果。

3. 架空输电线路接地技术分析

3.1 架空输电线塔架接地

接地技术是防雷技术中的一个关键环节，其接地性能的优良直接影响到防雷的效果是否有所效用。因此对于其接地装置的设定很有必要。在对塔架的接地设计时要考虑其沿线的环境以及气候条件，分析雷击的可能性，即要对当地环境充分考虑和分析，然后据此对输电线路的塔架进行合理布局，分析土壤性质，从而使得塔架的接地装置有较好的作用效果，从而保障发生雷暴时防止其出现较大的危害，影响输电线路的安全和稳定。

3.2 降低塔架接地电阻

防雷措施中的一个关键因素就是设法降低塔架的接地电阻，从而将更多的电压嫁接到地面，从而使得塔架的载荷不会有较大的变化，确保电路的正常运行，对于降低塔架的接地电阻的方式主要有两种，即耦合地线和接地方式选择等，对于耦合接地，指的就是通过耦合地线确保其能够在线路运行中发挥分流和藕合作用，从而达到降低接地电阻的效果，而对于节点方式选择则可以通过自然接地、人工接地、引外接地等方式通过接地线的规划选取来实现塔架接地电阻的有效降低，这两种方式是降低接地电阻的最为常见的方式，根据具体情况，合理选取降低接地电阻的措施，原则上是接地电阻越低越好，实现对架空输电线路的防雷击的效用，确保实际应用场景中能够保障输电线路的安全性和稳定性，从而优化输电过程。

3.3 使用降阻剂

使用降阻剂是优化接地电阻的一个重要措施，其可以有效降低接地电阻的阻值，能够将雷电电流有效的导入大地上，缓解雷电对输电线路的载荷，从而提高输电线路的安全性和可靠性，为输电系统提供有力保障。一般来说，在对架空输电线路进行接地设计时,对于降阻剂也要有严格使用技术，不能随意使用，避免由于使用方法的不正确造成的负面作用，导致输电线路出现故障，影响输电系统的正常运行。降阻剂是一种包含了多种成分的导电体,通过降阻剂能够金属接地装置和大地紧密连接在一起，提供足够的电路流通界面，提升导电性能，从而能够尽量打电流导入大地仲，缓解雷击造成对电路的负荷，提升线路的可靠性，通过这种方式的降阻方法能够在接地体接地体周围形成一个变化相对平缓的低电阻区域，从而将雷击造成的巨大电力负荷导入大地。降阻剂的使用,不仅能够提升架空输电线路的防雷技术水平,还可以减少接地体的施工量,节约金属材料,具有长效性和稳定性的特点。当然，在降阻剂的实际使用中，相关人员需要对架空输电线路的接地情况有很好的的把控，明确架设目的，确保其实际效果的充分发挥，从而实现对电力的强力引导作用，能够缓解雷击带来的危害，维护输电系统和相关设备的性能不被损坏，保障电力系统的正常运转，保障我国电力安全，为国家经济发展提供一个保障。

4. 结语

架空输电是我国长距离输电中的一个主要方式，通过这个方式的输电将电力输送到较远的地方，相比地埋线有很多显著优点，但是其容易遭受雷击的缺陷成为其在阿虎电线路的应用中的一个极大的阻碍，本研究分析了发生雷击对输电线路的影响过程，从这个方面提出一些防雷措施，并对防雷技术中接地技术这一关键环节进行详细阐述，从而对其在实际应用中能够达到相应的技术效果得到保障，维护电力系统的安全和稳定，保障国家经济的稳定发展。

＊ [1]王钦钦.高压架空输电线路避雷措施研究[J].电工技术,2017,04:107—108.

＊ [2]张富硕.输电线路防雷接地措施的重要性及改进方法[J].低碳世界,2017,11:83—84.