呂金鵬

內(nèi)蒙古送變電有限責(zé)任公司

架空輸電線路防雷與接地施工技術(shù)分析

呂金鵬

內(nèi)蒙古送變電有限責(zé)任公司

通常情況下，電力系統(tǒng)輸電線暴露在距離地面20米-60米的高空當(dāng)中，是我國許多省市發(fā)電廠、用電負(fù)荷中心相連接的橋梁，是輸送電的主要渠道，關(guān)系著國家經(jīng)濟(jì)的未來發(fā)展。但需要指出的是，輸電線路和地面上的其他事物是有一定差異性的，其有著非常顯著的導(dǎo)電性能，并且極易受到雷電的侵害?；诖耍疚膶⒅胤治鎏接懠芸蛰旊娋€路防雷與接地施工技術(shù)，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

架空輸電線路；防雷；接地

1、輸電線路雷害原因

我國地域類型豐富、地域遼闊，擁有多樣化的地質(zhì)地形，這就致使我國在建設(shè)輸電線路的同時(shí)也會(huì)較多遭遇雷害，雷害現(xiàn)象發(fā)生較多的地區(qū)屬于我國的山區(qū)。雷擊的電壓是因?yàn)槔自谱饔梅烹姸a(chǎn)生的，當(dāng)這種高電壓利用相應(yīng)的介質(zhì)與輸電線路之間建立了相應(yīng)的輸電通道，雷電產(chǎn)生的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等多種效應(yīng)綜合作用下，雷電活動(dòng)會(huì)致使其輸電線路造成線路跳閘甚至停運(yùn)。輸電線路雷害注意原因包括：一是由于雷電自身的高電壓，二是與輸電線路的抗雷設(shè)備及相關(guān)裝置的基本性能有關(guān)。雷擊性質(zhì)在雷電災(zāi)害中也有不同的定義，其中包括反擊和繞擊等，接地電阻過高，并且絕緣能力較弱的情況下都會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的災(zāi)害，線路上的基本防雷裝置與防雷設(shè)施不夠完善，缺少相應(yīng)的保護(hù)能力，并且在建設(shè)輸電線路的時(shí)候缺少對(duì)于地質(zhì)因素的實(shí)地考察，沒有將輸電線路與其基本實(shí)際環(huán)境結(jié)合起來。針對(duì)目前輸電線路雷害的常見原因，我們需要在基于明確問題的基礎(chǔ)之上，針對(duì)發(fā)展現(xiàn)狀尋求相應(yīng)的改變，以此促進(jìn)輸電線路防雷措施的進(jìn)一步提出。

2、架空輸電線路防雷與接地施工技術(shù)

2.1 合理選擇路徑

對(duì)架空輸電線路的路徑進(jìn)行合理選擇，是提高線路防雷水平的重要措施。在對(duì)線路進(jìn)行架空敷設(shè)時(shí)，應(yīng)該合理規(guī)劃線路布局，盡可能在不增加線路長度的情況下，避開惡劣環(huán)境，選擇雷擊較少的區(qū)域。

2.2 架設(shè)避雷裝置

避雷線是最為常用的線路避雷技術(shù)之一，能夠在一定程度上降低線路遭受雷擊的可能性。結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)分析，在對(duì)避雷線進(jìn)行設(shè)置時(shí)，需要關(guān)注保護(hù)角的大小以及桿塔的高度，從實(shí)際情況出發(fā)，確保避雷線的作用能夠得到有效發(fā)揮。一般情況下，考慮雷電繞擊的情況，應(yīng)該將避雷線的保護(hù)角設(shè)置為20°～30°左右。如果架空線路經(jīng)過山林地區(qū)，桿塔所處位置較高，不僅更容易受到雷擊的影響，而且其所處的電磁環(huán)境也更加復(fù)雜，在這種情況下，需要在線路桿塔橫擔(dān)兩側(cè)設(shè)置側(cè)向避雷針，能夠非常有效的預(yù)防繞擊過電壓。另外，需要將接地引下線與桿塔的接地體連接在一起，保證線路在遭受雷擊后，與避雷針連接的接地引下線能夠?qū)⒗纂婋娏饕氲酱蟮刂?，?shí)現(xiàn)對(duì)于線路和桿塔的保護(hù)。

2.3 安裝自動(dòng)重合閘保護(hù)

自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置可以在線路因故障跳開后，按照實(shí)際需要自動(dòng)投入的一種保護(hù)裝置，可以有效提高供電的可靠性，增強(qiáng)線路的送電容量，提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平。將其應(yīng)用于架空線路中，可以作為一種非常有效的防雷措施。不過，要想使得自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置的作用得到充分發(fā)揮，需要了解沿線雷擊狀況，對(duì)裝置進(jìn)行合理安裝和調(diào)試，確保其能夠在出現(xiàn)雷電閃絡(luò)后，自動(dòng)恢復(fù)供電。

2.4 降低桿塔的接地電阻

降低桿塔的接地電阻是輸電線路常用的一種防雷技術(shù)手段，直擊雷電流在順著桿塔入地的過程中桿塔本身的電感及接地電阻將會(huì)導(dǎo)致塔頂?shù)碾妷貉杆偬岣撸虼私档蜅U塔的電阻能夠有效的減小雷電流對(duì)輸電線路的沖擊。其基本原理是當(dāng)桿塔的接地電阻降低時(shí)，整個(gè)回路的電阻也會(huì)隨之降低，如此一來塔頂電壓就會(huì)低至絕緣子能夠承受的水平，從而避免絕緣子的閃絡(luò)和雷擊故障的發(fā)生。根據(jù)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》（DL/T620-1997）、《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）相關(guān)規(guī)定，當(dāng)土地電阻率在100Ω以下時(shí)，工頻接地電阻應(yīng)當(dāng)在10以下，土地電阻率在2000以上時(shí)，工頻接地電阻應(yīng)當(dāng)在30以上。常見的降低桿塔接地電阻方式有水平外延接地、深埋桿塔接地極、填充電阻率較低的物質(zhì)（降阻劑）三種類型。

2.5 架設(shè)耦合接地線

雖然說降低桿塔接地電阻是最為簡單有效的防雷接地技術(shù)，但是在一些特殊地質(zhì)環(huán)境下桿塔接地電阻難以降低，這種情況下采用架設(shè)耦合接地線是一個(gè)比較好的選擇，即在輸電導(dǎo)線下方加設(shè)一條接地導(dǎo)向，將雷擊時(shí)的過電壓接入地下，從而提高輸電線路的防雷能力，降低雷擊故障的發(fā)生頻率。通過架設(shè)耦合接地線的方法提高輸電線路防雷能力的基本原理為：耦合地線能夠有效的增加輸電導(dǎo)線和地線之間的耦合作用，從而減小雷擊時(shí)塔頂?shù)母呶桓袘?yīng)電壓，再加上耦合地線對(duì)雷擊使桿塔的過電流也有一定的分流作用，因此可以有效的避免雷擊故障的發(fā)生。比較常見的有直掛式耦合接地線和側(cè)面耦合接地線兩種方法。

2.6 選用不對(duì)稱絕緣

在目前的輸電線路當(dāng)中，為能夠最大限度上縮減輸電線路對(duì)占用較大的土地面積，通過同塔雙回輸電線路的架設(shè)逐漸演變?yōu)橐环N較為常用的方法。對(duì)于此類型的輸電線，我們可通過不對(duì)稱絕緣的方法進(jìn)行輸電線路的布置，以此，當(dāng)雷擊發(fā)生的時(shí)候，供電可靠性能會(huì)顯著增高，其地線與另一回未閃絡(luò)的輸電線耦合，從而使得輸電線防雷技術(shù)水平明顯提高，促使供電可靠性能得到強(qiáng)有力地保障。

總而言之，在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中，輸電線路作為電能輸送的關(guān)鍵性通道，可是，由于輸電線經(jīng)常暴露在幾十米的高空當(dāng)中，雷擊是其需要面臨的一大難題，其必將會(huì)給整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性能及輸送電的可靠性帶來極大的影響。這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

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