浅谈架空输电线路防雷接地的设计要点

浅谈架空输电线路防雷接地的设计要点

作者：丁洪民

来源：《无线互联科技》2013年第12期

摘 要：架空输电线路具有易于施工，易于检修，成本低和工期短等一系列优点，是电力供应所采用的最主要的输电方式，由于架空输电线路处于暴露的大气环境中，经常会受到气象条件的直接影响，特别是高等级电压的架空输电线路会因高度较高而产生雷击跳闸的事故，因此，应该加强对架空输电线路防雷接地工作的研究和探讨。本文在分析了架空输电线路架雷击产生原因的基础上，提出了架空输电线路防雷接地的建议和措施，供同行参考和借鉴。 关键词：架空输电线路；接地设计；自动重合闸装置；接地电阻；杆塔接地设计 社会和经济的发展，需要输电线路完成更远距离传输和更高电压运行，这样的趋势导致了输电线路呈现了大型化和高空化的趋势，利用架空输电线路传输电能的距离将会越来越大，架空线路的电压也越来越高。架空输电线路具有易于施工，易于检修，成本低和工期短等一系列优点，是电力供应所采用的最主要的输电方式，由于架空输电线路处于暴露的大气环境中，经常会受到气象条件的直接影响，特别是高等级电压的架空输电线路会因高度较高而产生雷击跳闸的事故，因此，应该加强对架空输电线路防雷接地工作的研究和探讨。 1 架空输电线路雷击的探讨 1.1 雷击跳闸的分析

架空输电线路雷击跳闸主要有两种表现形式，其一是由于雷电直接击中架空输电线路或者杆塔，在架空输电线路内产生过电压，影响架空输电线路的安全和稳定。其二是由于雷电击中架空输电线路附近或杆塔时绕过避雷线产生电磁感应，在架空输电线路中产生电磁干扰。两种架空输电线路雷击跳闸都会影响线路的输电效果，造成巨大的电力灾害。 1.2 架空输电线路防雷的措施

首先，架空输电线路应该防直击雷，防止直击雷应该采取架空输电线路装设避雷线，使架空输电线路不受直击雷。其次，防止架空输电线路出现闪络，采用降低接地电阻和提高架空输电线路绝缘性等措施，杜绝架空输电线路产生闪络。其三，防止出现架空输电线路工频电弧，采用提高绝缘、降低接地电阻等方法，降低架空输电线路产生闪络后发生工频电弧的可能性。最后，架空输电线路防停电，采用适当措施确保架空输电线路出现雷击后不中断电力供应。 2 架空输电线路存在问题的原因 2.1 自然环境因素

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架空输电线路接地电阻受到地形、地质条件、土壤等客观原因影响，在自然环境恶劣地区和地质条件复杂区域由于地质条件差、土壤干燥或土层过薄，造成架空输电线路或杆塔接地电阻高。

2.2 架空输电线路的设计因素

电网建设发展使一些电力设计单位在架空输电线路设计过程中难免会出现勘察不到位和设计不科学等现象，若电力设计电网不根据实际土壤电阻率进行验算，就会造成架空输电线路设计不适应实际情况，产生架空输电线路的设计偏差，容易使架空输电线路受到雷击的直接或间接的影响。

2.3 架空输电线路的施工因素

一些架空输电线路施工中，施工现场位于交通不便和土壤电阻率高的岩石区域，造成施工困难、填土不符合要求、接地装置内部连结时采未按要求进行焊接，极易在极端天气情况下产生雷击等现象。

3 设计好架空输电线路防雷接地的要点 3.1 做好架空输电线路杆塔接地的设计工作

在架空输电线路初步设计选线阶段，相关工作人员应到线路所在地区实地调查沿线雷电活动情况，尽量避开雷击频发地段，确定合理的线路方案。同时，勘测人员应对线路杆位的土壤电阻率进行逐基测量，为合理设计杆塔接地装置提供准确资料。最后，电气设计人员必须根据实际土壤电阻率数据进行验算，确定最适合现场情况的接地形式，并画出接地图纸。 3.2 降低架空输电线路的接地电阻

对于处在土壤电阻率较高地区的架空输电线路，可选择放射形接地方式、连续伸长接地体方式、外引接地方式、复合接地方式、换土方式、物理接地模式等接地装置降低杆塔的接地电阻。另外，也可采用加长接地极并使用降阻剂的方式降低杆塔冲击接地电阻。 3.3 架空输电线路施工中使用降阻剂

在架空输电线路接地系统中正确而适当地使用降阻剂，可以很快深入地面土壤，有效增大分散电流范围，适合在地形复杂其余、土壤电阻率较高和山区岩石地段使用。

综上所述，因为架空输电线路高度高，传输电压高，特别是架空输电线路系统复杂，这样的现状会引起架空输电线路经常受到雷击的困扰，并且会对整个输电网络产生极为严重的影响。根据可靠数据优于雷击产生的架空输电线路跳闸事故用绝缘体将输电线路固定在直立于地面的杆塔上用以传输电能的输电线路，它由导线、架空地线、杆塔、绝缘子串、接地装置等部

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分组成。运行统计数据表明，引起输电线路故障跳闸的原因很多，其中因雷击引起的跳闸次数约占总跳闸次数的60%以上，位居所有跳闸原因之首。因此，如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施，是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。然而，任何防雷系统都离不开接地，要做好架空输电线路防雷保护，其核心问题就是要做好接地。输电线路杆塔接地装置作为输电线路重要组成部分，作用是确保外来雷电流入地面，保护绝缘线路设备，减少线路雷击跳闸率。因此，确保接地装置完整性，是降低输电线路雷击跳闸率的主要措施。 [参考文献]

[1]张世亮.架空输电线路接地装置设计中的几个要点[J].企业技术开发.2010（05）. [2]唐家明.浅谈供电企业输电线路杆塔的接地装置[J].China’sForeignTrade.2010（22）.