架空输电线路防雷与接地技术研究周树正

架空输电线路防雷与接地技术研究周树正

周树正

（广西骏通电力安装工程有限公司广西南宁530000）

摘要：随着社会经济的不断发展，电力资源的需求也迅速增加，电力建设项目日益增多。架空输电线路是电力建设工程中的重要一环，因其长期暴露在自然环境中，十分容易受到雷击袭击，严重威胁到电力系统的安全可靠运行。因此文章首先分析了架空输电线路遭受雷击的危害，接着分析了架空输电线路遭受雷击的主要原因，最后进行了架空输电线路防雷与接地技术进行分析。

关键词：架空输电线路；防雷接地；技术

架空输电线路是输变电过程当中非常重要的一部分，其覆盖面积广，往往绵延分布在旷野上，再加上架空输电线路的作用就是传送电流，导致其非常容易受到雷电袭击，致使输电线路发生短路或者接地等情况，严重影响了人们的正常生活和企业的运转。因此文章就架空输电线路防雷接地技术展开分析。

一、架空输电线路遭受雷击的危害分析

雷电是一种让许多人都感到畏惧和害怕的自然现象，雷电所导致的灾害仅次于暴雨洪涝以及气象地质灾害。雷电所带来的危害和区域的地形地貌以及气象条件、环境等都有密切关联。有调查研究数据表明，和我国北方比起来，南部地区更容易遭受到雷击的袭击，因为雷击而导致的输电线路故障也远远高于北部地区。架空输电线路在遭受到雷击的时候很容易让导线因为电磁感应而形成过电压，且电压功率通常都是线路相电压的两倍之上，继而导致线路的绝缘体受到破坏，产生线路事故。当雷击线路的时候，雷电流会导致线路在地阻抗上有非常高的电位差产生致使线路绝缘出现闪络。架空输电线路遭受雷击不但会影响其线路本身的安全，还会让雷电沿着导线传到变电站导致电力系统的设备遭受破坏，情况严重的还会导致大面积区域的停电，甚至因此发生安全事故，给人民的生命财产安全带来严重威胁。由此可见，加强架空输电线路的防雷保护能力非常重要。

二、架空输电线路受雷击跳闸的因素分析

（一）线路设计因素

线路设计是输电线路得以正常运行的首要条件，选择最佳的线路路径不仅可以提高电力传输效率，还能降低安全故障的发生。线路路径充分论证了导线、地线、绝缘、防雷设计等各方面的正确性，合理选择塔杆及基础形式，确保各种电气设备之间的有效距离，加强通信保护设计是促进架空输电线路安全有效运行的关键所在。随着电网建设的不断完善，线路设计逐渐呈现时间紧、工作量大的状态，由于线路通过的地理地形和土壤结构比较复杂，给线路设计工作带来很大影响。由于电力工作人员没有结合现场情况对塔杆接地合理设计，就会影响架空输电线路对雷击的耐受性，从而产生跳闸故障。

（二）自然因素

架空输电线路处于室外的露天环境中，容易受到各种自然环境的影响，我国是一个地大物博的国家，各地区自然环境差异也有很大不同，针对不同区域的架空输电线路所面临的环境特点、地质条件也不尽相同。由于自然因素的原因对输电线路的安全性、稳定性、有效性造成影响。

（三）施工因素

架空输电线路本身具有高危险性和复杂性特点，在施工过程中必须结合现场的实际情况，严格按照施工图纸及标准要求进行作业。由于输电线路施工现场处于土壤电阻高的山区或者岩石区域，给正常的施工作业带来很大影响，经常会出现不按图纸施工的情况，最终导致输电线路施工的质量问题。另外，一些施工人员没有足够的责任心和技术水平，在施工中填土不规范、接地装置不合理、细节处理不到位，导致输电线路设置不合理，容易受到雷击现象。

架空输电线路防雷接地技术

（一）做好塔杆的接地设计

塔杆作为架空输电线路的支撑条件，自身所具备的接地情况对线路整体防雷性能产生影响。为了降低架空输电线路受到雷击的可能性，对线路塔杆实施有效的接地设计非常重要，设计人员需要做好地形条件及气候条件的调查，分析雷电活动区域及雷击发生的频率，合理布置塔杆位置。与此同时，测量该区域土壤电阻率，确保塔杆接地设计的合理性。

（二）选择合理的线路路径

输电线路防雷最先考虑应是选择合理的线路路径，在布设输电线路之前对各地区的气候条件、地理特征等情况进行综合分析研究，并进行实地考察，确保输电线路布局规划具有合理性、科学性，尽可能地避免线路经过顺风河谷等恶劣环境，并将线路铺设在雷击发生较少的地区。如果实际情况无法避开恶劣环境或雷击多的地区，则应加强线路防雷水平。

（三）架设避雷线

架空输电线路防雷击跳闸的一个重要方法就是架设避雷线，架设避雷线可以有效降低架空输电线路雷击跳闸率。架设避雷线可以有效避免输电线路被直击雷击从而发生跳闸；同时，避雷线还具有雷电流分流作用，可以大幅度减小雷电流流过杆塔时的电位。架设避雷线时，为了发挥其防止雷电绕击的作用，避雷线的保护角必须符合相关规范，一般其保护角宜采取负角保护。

（四）设置接闪器、安装线路避雷器

在架空输电线路中，接闪器属于金属物体，其主要用来接收直接雷击，通常情况下，接闪器都需要按照要求经过接地引下线来实现与接地装置的有效连接，从而达到防雷的效果。接闪器分布在防雷装置的顶部，其可以借助高出被保护物的突出部位来顺利的将雷电引向自身，从而有效的承接直击雷放电，实现防雷的目的。配合杆塔接闪器在线路上安装线路避雷器，避雷器的最大作用是当线路遭受雷击时有效限制雷电过电压，使雷电流流入大地，有效截断续流，当电压值正常后避雷器迅速恢复原状，从而保证系统正常供电。

（五）降低杆塔接地电阻

无论是什么等级的线路，其耐雷水平与接地电阻等是反比关系。为此，降低接地电阻可以提高线路耐雷水平。实际上，降低杆塔接地电阻是一项很重要的防雷措施。接地装置在架空输电线路中具有十分重要的作用，接地装置会对杆塔接地电阻产生影响。为此，可以通过选择合理的接地装置达到提高线路耐雷水平的目的。目前在接地装置方面可采用的方式有自然接地、延长接地装置、人工接地等，这些方式的总原则都是尽可能地降低杆塔接地电阻。例如，如果土壤电阻率比较高时，一般会设置垂直接地极，如果是水泥杆塔，则要求其杆塔与垂直接地极的间距在3～5m，如果是铁塔，则要求杆塔与垂直接地极的间距在5～8m。

（六）架设耦合地线

降低杆塔电阻是一种切实可行的防雷措施，但在一些特殊情况下，架空输电线路很难采用这一防雷措施。在这种情况下，架设耦合地线将是一种很好的防雷选择。架设耦合地线，其中的耦合指的是耦合地线、避雷线、导线三者相互耦合，从而大幅度降低过电压，提高线路防雷水平，达到防雷效果。实际数据表明，架设耦合地线确实能有效降低线路雷击跳闸率，发挥防雷作用。

（七）自动重合闸装置

一般来说，在一定时间内，雷电流冲击一起的绝缘闪络会在一定时间内恢复，当绝缘闪络自然恢复后，采用一定的方法实现线路合闸就可以恢复供电。自动重合闸技术可以实现线路合闸。相关数据表明，我国110kV以上的线路采用自动重合闸技术，线路合闸具有90%左右的成功率，如此高的成功率使得自动重合闸技术具有很好的实用意义。

总之，架空输电线路因为线路长，覆盖面积广等影响，因而很容易受到雷电击打，导致输电线路和设备受到严重破坏，人民的生命财产安全也受到威胁。因此，对输电线路采取一定的防雷接地保护措施非常有必要。防雷措施的选择应该根据实际情况采取相应措施，对这些防雷手段进行综合使用，只有这样才能真正保护输电线路，降低其遭受雷电击打的概率。

参考文献：

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[2]杜超，马东炬，张涛，李平.架空输电线路防鸟害措施研究[J].通讯世界，2018（05）

[3]冯伟.架空输电线路的优化设计[J].工业设计，2017（12）