淺析架空輸電線路的防雷接地

盧伯語

摘要：輸電線路通常在室外，經(jīng)常受到臺風(fēng)、雷電和暴雨的影響，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行帶來不穩(wěn)定。閃電是最重要的一個(gè)因素，造成輸電線路故障，從而導(dǎo)致輸電線路燒毀或短路，并導(dǎo)致雷擊跳閘等事故，在輸電線路會產(chǎn)生遠(yuǎn)高于額定線電壓"過壓"，甚至電力系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備會造成更大的破壞，所以加強(qiáng)閃電接地設(shè)計(jì)和維護(hù)，可以減少或防止此類問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：架空輸電線路;防雷;接地設(shè)計(jì);分析

1輸電線路防雷重要性

輸電線路是電力系統(tǒng)運(yùn)輸電力的重要環(huán)節(jié)，必須保證輸電線路的安全運(yùn)行。在過去，由于輸電線路的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和各種技術(shù)限制，雷擊輸電線路通常發(fā)生在中國，常常導(dǎo)致旅行，停電，甚至重大事故如火災(zāi)、與我國輸電線路的雷擊，雷擊的數(shù)量在我國每年有波動，但總體趨勢顯示一個(gè)向下的趨勢。近年來，相關(guān)技術(shù)進(jìn)一步提高，輸電線路雷擊次數(shù)進(jìn)一步減少，但仍然存在?；诖嗽O(shè)計(jì)的重要性，有必要進(jìn)一步優(yōu)化和重視輸電線路的防雷設(shè)計(jì)，和做好輸電線路防雷設(shè)施的維護(hù)，以保證電力系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行，來維持企業(yè)的日常生產(chǎn)和居民在不同的地區(qū)。輸電線路遭雷擊的原因有很多。對于具有接地防雷功能的線路，其設(shè)計(jì)和絕緣配置問題是主要原因，更有可能對接地相關(guān)配置產(chǎn)生不利影響。

2輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)的問題

2.1土壤電阻率高

因?yàn)榇蠓秶碾娏π枨螅覈旊娋€路的覆蓋面積很廣，一些輸電線路都是建在山區(qū)和巖石電阻率相對較高的地區(qū)。輸電線路防雷接地設(shè)施的運(yùn)行，主要取決于防雷設(shè)備與接地設(shè)備的連接。雷擊輸電線路時(shí)，電流傳送到地球，為了避免雷擊造成的損害，但高電阻率的土壤環(huán)境是容易阻礙電流的傳導(dǎo)，降低操作的可靠性的防雷接地裝置，所以不能保證輸電線路的安全運(yùn)行，土壤電阻率高是輸電線路防雷和接地設(shè)計(jì)中常見的問題。通過深入分析問題并采取相應(yīng)措施，可以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2接地方式不合理

在現(xiàn)階段，隨著輸電線路避雷接地技術(shù)的不斷發(fā)展，接地的方式也越來越多，但是由于設(shè)計(jì)人員對輸電線建設(shè)地點(diǎn)情況的掌握不夠全面、考慮不夠周到以及部分設(shè)計(jì)人員專業(yè)技術(shù)水平不足，輸電線路的防雷和接地設(shè)計(jì)導(dǎo)致了，接地方式的選擇不合理，不能滿足工作需求，所以雷電流不能可靠地引入地球，導(dǎo)致塔頂電位上升，反擊線，因此，在輸電線路的設(shè)計(jì)，接地模式可能出現(xiàn)的不合理設(shè)計(jì)，從而降低建筑防雷和接地設(shè)施的影響，并導(dǎo)致潛在的風(fēng)險(xiǎn)在電力系統(tǒng)的運(yùn)行，這不利于電力企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

2.3沒有進(jìn)行有效的防雷與抗冰設(shè)計(jì)

在高壓輸電線路的電氣設(shè)計(jì)中，線路走廊大部分區(qū)域比較復(fù)雜，雷雨天氣頻繁發(fā)生。這種惡劣天氣將導(dǎo)致輸電線路嚴(yán)重?fù)p壞，線路嚴(yán)重?fù)p壞或短路。如果設(shè)計(jì)時(shí)對分析研究不夠，還會增加設(shè)計(jì)費(fèi)用，嚴(yán)重影響后期的維護(hù)工作。

2.4絕緣水平不足

在輸電線路中，絕緣子是保證其絕緣水平的重要因素。在雷暴電力系統(tǒng)中，雷擊會使線路的地阻抗產(chǎn)生很高的電位差，會引起輸電線路絕緣子的閃絡(luò)。在嚴(yán)重的情況下，閃電可能直接分解絕緣體，導(dǎo)致接地設(shè)備未能發(fā)揮作用，破壞電力系統(tǒng)設(shè)備，與此同時(shí)，很容易造成大規(guī)模停電，影響穩(wěn)定的電源在電力企業(yè)中，并導(dǎo)致安全事故，危及人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在目前輸電線路的防雷接地設(shè)計(jì)中，可能會出現(xiàn)絕緣水平不夠的設(shè)計(jì)問題，降低輸電線路整體設(shè)計(jì)的可靠性，不利于電力企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展。

3架空輸電線路防雷和接地的具體設(shè)計(jì)措施

3.1架空輸電線路的防雷設(shè)計(jì)

在架空輸電線路中合理地設(shè)計(jì)避雷線，可以對線路起到很好的保護(hù)作用，減少雷擊的可能性。從以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來看，架空輸電線路避雷針的作用直接與桿塔高度、保護(hù)角度有關(guān)。因此在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，必須合理確定塔的高度，并計(jì)算出防護(hù)角度的具體角度，以最大限度地發(fā)揮避雷針的作用。

輸電線路需設(shè)置自動重合閘保護(hù)裝置;這一階段的防雷設(shè)計(jì)非常安全。但若要充分顯示設(shè)備的價(jià)值，需要工作人員掌握施工區(qū)域的雷擊情況，正確安裝自動重合閘保護(hù)裝置，并進(jìn)行全面調(diào)試。在自動重合閘保護(hù)裝置的影響下，架空輸電線路在雷擊閃絡(luò)后自動重合閘，保證了輸電線路在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常，增強(qiáng)了輸電線路的穩(wěn)定性。

此外，安裝耦合地線也是防止架空輸電線路雷電跳閘的重要保護(hù)措施。工人需要安裝在架空輸電線的地方通常是被雷電擊中，以便充分發(fā)揮耦合和分流的作用，緩解局勢，輸電線路的接地電阻過高，減少其具體影響輸電線路。

3.2架空線路接地設(shè)計(jì)

3.2.1接地方式的合理選擇

在設(shè)計(jì)架空線路接地時(shí)，應(yīng)根據(jù)架空線路所處地區(qū)土壤電阻率的具體情況，選擇合理的接地方式。當(dāng)輸電線在該地區(qū)的土壤電阻率相對較低時(shí)，應(yīng)充分利用塔基和電纜等自然接地，防止由于塔基因閃電不過而引起的電阻增加;如果土壤電阻率相對較高，可采用多種接地方式，如外部接地，綜合接地，徑向接地，種變化，接地體和物理接地方式的不斷延伸等接地方式。

3.2.2桿塔接地的設(shè)計(jì)

工作人員在桿塔接地設(shè)計(jì)中首先要進(jìn)行系統(tǒng)化的實(shí)地勘察工作，對設(shè)置架空輸電線路區(qū)域的雷電活動具體狀況進(jìn)行細(xì)致化調(diào)查，并形成專業(yè)性的調(diào)查報(bào)告，作為桿塔接地設(shè)計(jì)工作的主要信息依據(jù)，對架空輸電線路桿塔的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理規(guī)劃。同時(shí)，在實(shí)地調(diào)查過程中，相關(guān)人員需要進(jìn)行全面的數(shù)據(jù)分析根據(jù)特定地點(diǎn)的土壤電阻率的測量塔，以確定塔施工的具體位置，它提供了有效的信息基礎(chǔ)接地方式的選擇。

3.2.3使用降阻劑

降阻性能直接影響接地電阻，并具有長期穩(wěn)定性。這種降阻劑具有多重導(dǎo)電體，能埋入土壤與地體之間，與金屬地體形成有效結(jié)合，提高電流循環(huán)效率。此外，減阻劑的使用還可以降低土壤電阻率，影響周圍土壤的滲透性，使其在接地體周圍形成較平滑的低電阻區(qū)。采用減阻劑，可以提高架空輸電線路的防雷水平，減少接地體，節(jié)約成本，提高防雷效果。根據(jù)線路接地的具體情況，確定設(shè)計(jì)目標(biāo)，充分發(fā)揮減阻劑的作用和效益。

結(jié)束語：

隨著我國電力科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，輸電線路不僅能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸電，而且能在高壓環(huán)境下安全運(yùn)行，線路設(shè)計(jì)、線路環(huán)境和施工等因素都會對其產(chǎn)生影響。因此，必須重視架空輸電線路防雷和接地的優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能有效提高架空輸電線路的防雷和接地性能，保證其長期安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

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