架空电力线路防雷与接地技术探究

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为满足社会经济发展需求，电网建设日益完善，同样的社会生产生活对供电网运行稳定性与安全性有着更为严格的要求。而就架空电力线路来看，因为其建设位置的特殊性，经常会受到雷击灾害的影响，一旦遇到雷击影响，势必会对电网运行效果造成影响。因此，以提高电网运行稳定性为目的，必须要做好防雷措施的研究，从雷击病害原因进行分析，确定优化要点，并做好接地技术施工，在根本上来消除雷击对电网运行的安全威胁。

一、输电线路雷击灾害分析

1.直击雷过电压

雷击一直以来都是影响架空输电线路运行稳定性的重要因素，虽然现在电网建设效果在不断提升，逐渐有更多新型技术与设备被应用到其中，但是从防雷接地方面来看，还存在一定问题。直击雷过电压为常见的一种影响形式，为导致线路跳闸的主要因素。在雷击作用于导线或者杆塔时，会形成比较高的过电压，引发线路事故，常见有直击杆塔、绕击导线以及直击避雷线等。从实际情况进行分析，杆塔与避雷线会在一定程度上对导线电阻抗产生影响，当雷击作用于杆塔或者线路时，会使得雷击点与导线压差远远大于放电电压绝缘水平，出现线路闪络故障，并且如果雷击直接作用于避雷针时，还会导致线路发生绕击故障。

2.感应雷过电压

在雷云距离线路杆塔过进时，会对线路产生一定的束缚电荷，并且与周围雷云电荷相同，最终通过杆塔进入到大地环境。如果雷击对地放电或雷击塔未反击，雷云电荷会瞬时放电消失，这时线路上束缚电荷会变成自由电荷，并向四周线路进行传播，而形成感应过电压。并且，对于变化较大的雷电流能够感应出比较强的电磁场，结合电磁感应原理，对导线上能够感应到的过电压进行分析，最终形成感应雷过电压，对线路的正常运行差生较大影响。

二、架空输电线路防雷措施分析

1.防雷措施要点

对于遭受雷击影响的线路，要及时采取措施进行处理，尽量不要使其绝缘产生闪络问题，如对接地技术进行完善，并最好线路绝缘的检查优化，或者是选择用避雷器来进行防雷处理。对于受雷击影响出现闪络问题的绝缘，不要将其转变为相对稳定性的工频电弧，这样可以避免线路短路而出现跳闸故障。对于部分处理不及时而出现跳闸故障的架空线路，可以选择设置自动重合闸装置，以及双回路或者环网供电的设计方式进行处理，争取不断提高线路运行的稳定性。

2.防雷主要措施

2.1提高线路绝缘水平

架空输电线路施工前应选择性能与质量比较高的绝缘，如瓷横担与铁横担线路相比，线路耐雷能力更高，即便是遭受雷击影响，也只有比较少的线路会发生闪络。一旦输电线路受到雷击影响，线路会在瞬间产生较大的高压电流，并且发展成相间闪络并产生工频电弧，铁横担导电性比较强，因此很容易使得线路出现跳闸故障，而选择用导电性比较差的瓷横担时，则可以有效降低闪络故障的发生。另外，以提高线路防雷能力，在设计时了可以在铁横担混凝土电杆线路上，更改使用高一绝缘等级的绝缘瓷瓶，同样可以达到提高线路防雷水平的效果。

2.2设置避雷线

架设避雷线为架空输电线路防雷设计的基础方式，主要起到避免雷直击导线产生故障。通过安装避雷线，可以通过对导线的耦合作用，对线路绝缘子进行降压处理，同时可以利用其分流作用，来将流经杆塔的雷电流控制在最下程度，对杆塔顶电位进行降低，降低导线感应过电压。如果线路过电压过大，则避雷线具有的防雷能力发挥的效果越高，此种设计方式不但施工方便，并且在成本上也具有较大的优势。对于220kV以及110kV电压等级输电线路来说，需要对所有架空线路设置避雷线，而对于35kV输电线路来说则需要根据实际需求来进行设施安装。一般情况下，应在变电所进线段设置1000m~2000m避雷线，同时还应做好杆塔的接地处理。另外，为最大程度的激发避雷线对导线的屏蔽作用，应尽量降低绕击率，将减小避雷线对导线的保护角，一般可以设计为20b~30b。

2.3降低杆塔接地电阻

对于输电线路来说，其耐雷水平与其接地电阻成反比，因此可以通过来降低线路接地电阻的方式提高其耐雷水平。需要提前对杆塔架设地质土壤特点进行检测，详细确定其电阻值，然后采取填充特殊材料的方式来对其电阻值进行适当的调整，争取在根本上来提高线路的防雷性能，降低雷击灾害对线路运输安全性与稳定性造成的影响。

3.线路接地措施

3.1杆塔接地设计优化

在架空线路施工前期，必须要基于电网运行实际需求来完成设计，要求技术人员需要提前对当地施工环境进行实地考察，掌握各项参数，尽量将架空线路施工区域避开雷击频繁的环境。并且在确定线路方案后，还需要对线路所在地土壤电阻率进行测量，以此来确定需要设计的接地装置参数。

3.2接地电阻确定

接地技术的选择与应用需要以实际需求来确定，例如对于土壤电阻率比较小的地区，可以选择用自然接地的方式施工，以此来降低接地电阻值。而对于土壤电阻值较大的环境，则可以选择用外引接线或者放射性接地的方式施工，通过降低接地电阻的方式来提高线路防雷性能。

三、结束语

架空输电线路在施工设计上具有一定特殊性，并且其高度高、传输电压大，在运行过程中很容易受到雷击影响，对供电安全性与稳定性影响较大。因此以提高电网运行效果为目的，必须要结合常见雷击病害进行分析，确定其发生的原因，并选择合适的方案进行处理，争取不断提高线路耐雷性能，并通过接地技术的合理应用，降低雷击病害对线路运行造成的影响，满足社会生产生活对电力资源的全满需求。

作者：杨海山 石瑞玲 马永红 单位：石嘴山市气象局