架空輸電線路的防雷與接地措施淺析

廣東電網(wǎng)梅州蕉嶺供電局 廣東省梅州市 514100

摘要：隨著社會生活對我國電力事業(yè)需求的逐漸增大，越來越多的架空輸電線路得以建設(shè)。為了確保其輸電的安全性與穩(wěn)定性，防雷與接地一直是電力企業(yè)所研究的工作重點。架空輸電線路的雷擊不僅對線路自身的安全造成威脅，還會使雷電沿導(dǎo)線傳到變電站，造成電力系統(tǒng)的設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞。文章對架空輸電線路的防雷與接地措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路；防雷；接地

引言

輸電線路一般設(shè)置的路程都較長，覆蓋的面積也較廣，由于其是用來傳送電流，所以很容易吸引雷電，受到雷電的襲擊，會使得輸電線路很容易出現(xiàn)短路、接地的情況，從而影響到人們的正常用電。嚴(yán)重的會導(dǎo)致人們出現(xiàn)觸電事故，威脅到人們的生命安全。因此，針對輸電線路應(yīng)該采取有效的防雷和接地技術(shù)，以保障輸電線路的正常應(yīng)用。下面本文就主要針對輸電線路的防雷與接地技術(shù)進(jìn)行深入的分析。

1.輸電線路遭到雷擊的危害

雷電作為一種種令人畏懼的自然現(xiàn)象，它所造成的災(zāi)害僅此于暴雨洪澇、氣象地質(zhì)災(zāi)害。雷電的危害與地形、地貌、氣象條件和環(huán)境密切有關(guān)，其中，我國的云南地區(qū)是雷電災(zāi)害最為嚴(yán)重的省份之一。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，相較于北部，我國的南部地區(qū)較容易受到雷擊的傷害，其因雷擊導(dǎo)致的輸電線路故障的數(shù)量也要高于北方，造成這種事故的原因與我國南部地區(qū)地的自然氣候、氣象和環(huán)境條件有著一定的聯(lián)系。當(dāng)架空輸電線路遭到雷擊時，極易使導(dǎo)線因電磁感應(yīng)而形成過電壓，而這個電壓的功率一般會是線路相電壓的2倍以上，從而使線路的絕緣體遭到破壞導(dǎo)致線路事故的產(chǎn)生。當(dāng)發(fā)生雷擊線路時，雷電流會使得線路在地阻抗上產(chǎn)生極高的電位差，會導(dǎo)致線路絕緣發(fā)生閃絡(luò)的現(xiàn)象，架空輸電線路的雷擊不僅對線路自身的安全造成威脅，還會使雷電沿導(dǎo)線傳到變電站，造成電力系統(tǒng)的設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞?？梢?，加強(qiáng)輸電線路的防雷保護(hù)尤為迫切。

2.架空輸電線路的防雷與接地措施

2.1架設(shè)避雷線

輸電線路防雷中，避雷線是重要的防雷措施之一，應(yīng)用避雷線，可以將其作為導(dǎo)線，將雷電引入到地下，從而減少進(jìn)入到桿塔的雷電流，進(jìn)而對輸電線路形成有效的安全防護(hù)。同時，架設(shè)避雷線，也可以對輸電線路形成有效的屏蔽作用，降低輸電線路上存在的電壓值，不斷的將線路中的電壓進(jìn)行提升，從而起到有效提升避雷線避雷的效用。另外，避雷線相較于其他的避雷措施來說，在應(yīng)用成本上相對較低，而在架設(shè)避雷線的時候，也需要充分考慮到線路電壓的類型，針對220KV電壓的輸電線路，需要進(jìn)行全線架設(shè)，而針對110KV輸電線路也需要進(jìn)行全線架設(shè)。將保護(hù)角的角度設(shè)定在20-30°之間，這樣就可以使得避雷線的避雷效果發(fā)揮到極限，加大對線路的屏蔽效果，使得下路的繞擊率大大降低，保護(hù)了線路應(yīng)用的安全。

2.2降低桿塔接地電阻

要想能夠提高輸電線路的防雷效果，就需要對塔桿的沖擊接地電阻進(jìn)行合理的降低，選擇一些地質(zhì)條件較好的區(qū)域，進(jìn)行加長水平射線的埋設(shè)處理，這樣就可以有效的降低接地電阻值，從而使得接地防雷能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用。針對一些建有高塔以及埋設(shè)有接地體的區(qū)域，如果土層相對較為薄弱，但是深入的土質(zhì)條件相對較好，可以采用水平接地線連接垂直接地體來作為導(dǎo)線，進(jìn)行接地防雷處理。目前能夠?qū)崿F(xiàn)對鐵塔接地電阻予以降低的措施主要包括三種：一是利用降阻劑來對接地電阻予以降低，其多適用于規(guī)模較小但接地網(wǎng)集中的地區(qū)；二是利用爆破技術(shù)對地面進(jìn)行爆破，然后用壓力機(jī)將電阻率較低的材料壓入地面當(dāng)中，實現(xiàn)對地面電阻的降低；三是增加水平方向接地電阻的長度，以實現(xiàn)對電阻沖擊系數(shù)的降低，以實現(xiàn)對電阻率的有效降低。

2.3加強(qiáng)線路絕緣

在架空輸電線路的某些特殊地段需要應(yīng)用到大跨越桿塔，而此桿塔的設(shè)置在一定程度上加大了線路落雷的概率。其隨著塔頂電位越高，其電壓的感應(yīng)越大，受繞擊的概率也會隨之增大。因此，為了能夠降低線路的跳閘率，需加強(qiáng)線路絕緣子的片數(shù)，使地線之間的距離隨之拉大，從而增強(qiáng)線路的絕緣性。當(dāng)常規(guī)的防雷措施無法滿足實際的需求時，可運用不平衡絕緣的方式來避免在雙回線路上因雷擊而造成的跳閘現(xiàn)象。

2.4裝置線路避雷器

線路避雷器應(yīng)當(dāng)使用在輸電線路的安裝上，這樣一旦雷電出現(xiàn)時，就會順利流經(jīng)避雷器進(jìn)入相應(yīng)的導(dǎo)線中，隨之流到周圍的桿塔中。這樣利用分流的耦合作用，從而有效地實現(xiàn)導(dǎo)線電位的提高，避免絕緣子閃絡(luò)的發(fā)生。這就會使整個高壓輸電線路遭受雷擊后的損失很小。在架空輸電線路運行中安裝避雷器的目的是實現(xiàn)線路絕緣子串的串聯(lián)，同時輸電線路防止雷電反擊和雷電繞擊的能力也得到了提高，保證了輸電線路上的絕緣體不會被雷電所襲擊，造成一定的損失。通常情況下，在安裝避雷器時，要選擇恰當(dāng)?shù)牡攸c，而經(jīng)受雷擊較多的塔干，以及雷電高發(fā)區(qū)的輸電線路就是安裝避雷器的最佳地點，避雷器的安裝數(shù)量要根據(jù)高壓輸電線路遭受雷電擊打的頻率，避雷器的正確安裝能夠有效降低線路跳閘事故概率，同時輸電線路防止雷擊反擊的能力也得到了很大的提升。

2.5安裝接地網(wǎng)

接地網(wǎng)是最常用的接地設(shè)備，接地網(wǎng)被埋設(shè)在地下，選擇閉合圓環(huán)狀的配電變壓器，減小行人的跨步電壓，這樣能夠最大限度的保證行人的安全。其次，要在接地體的附近鋪上厚厚的膨潤土降阻防腐劑，這樣可以降低電阻率。高效膨潤土降阻防腐劑具有保水性和強(qiáng)的吸水性，低的擴(kuò)散滲透速度，使用年限較長等特點。

2.6安裝自動重合閘裝置

電網(wǎng)供電系統(tǒng)在完成自我跳閘后，故障通常會自動消除，可見自動跳閘是實現(xiàn)自我保護(hù)的重要方法。輸電線路在運行中如果被雷電擊打，便會自動跳閘，同時電線路上所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)放電鼓掌也會自動消除，避免產(chǎn)生長期的故障。將自動重合閘裝置與供電系統(tǒng)繼電保護(hù)聯(lián)系起來，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓輸電線路雷擊跳閘的自動恢復(fù)。

2.7維護(hù)現(xiàn)有防雷設(shè)備

在電力線路設(shè)計之初需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蚣袄纂娗闆r，制定出合理的防雷規(guī)劃，并在輸電線路的設(shè)計時做好線路防雷設(shè)備的合理布局，并在線路運行后加強(qiáng)對于線路絕緣設(shè)備的安全巡視。在雷電多發(fā)期到來時做好對于輸電線路防雷設(shè)備的電阻檢測，發(fā)現(xiàn)防雷設(shè)備存在故障的要及時予以排除，提高輸電線路的防雷效果。

2.8做好輸電線路的防雷改造

在電力線路的升級改造過程中應(yīng)當(dāng)做好線路中的防雷設(shè)備的升級改造，尤其是對于一些雷擊事故多發(fā)區(qū)域以及設(shè)計中對于防雷考慮不足的區(qū)域更是需要列入改造的重點。通過安裝支柱式的絕緣子，提高線路的絕緣能力，并定期檢查接地裝置的接地電阻值，在防雷設(shè)備的選擇中，氧化鋅避雷器在非線性和保護(hù)性方面具有較大的有時，因此在雷擊多發(fā)區(qū)可以加裝一定的氧化鋅避雷器來保護(hù)輸電線路。

3.結(jié)語

綜上所述，雷擊問題造成的架空輸電線路的跳閘事件時有發(fā)生，給電力企業(yè)帶來巨大的損失，也影響了供電的穩(wěn)定性。雷擊對架空輸電線路的影響是無法完全杜絕的，高效的防雷接地技術(shù)可有效地降低雷電事故率，應(yīng)于實際中加大力度落實此項技術(shù)，以保證供電的正?；\行以及人們生命財產(chǎn)的安全。在實際工作中，要根據(jù)不同地理條件、設(shè)備差異和天氣情況，通過具體分析采取有效的防雷與接地手段，必要的時候要綜合運用多種防護(hù)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]付學(xué)文，魏智娟，張志芳，等.架空輸電線路防雷措施研究[J].電氣自動化，2013，35（2）.

[2]胡樹彬，梁偉放.基于架空輸電線路的防雷措施探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（01）.

[3]趙淳，阮江軍，李曉嵐，謝耀恒，黃道春，谷山強(qiáng).輸電線路綜合防雷措施技術(shù)經(jīng)濟(jì)性評估[J].高電壓技術(shù)，2011（02）.