架空输电线路防雷与接地的设计于胜才

架空输电线路防雷与接地的设计于胜才

于胜才

（国网呼伦贝尔供电公司满洲里检修工区内蒙古呼伦贝尔021400）

摘要：架空输电线路这一方法是供电局在电力供应时所采用，而且它在电力系统中起至关重要的作用。但是架空输电线路还会受到气候条件影响，输电线路安装在露天环境下使其经常出现雷击和跳闸的现象。雷击和跳闸的现象是影响供电局安全供电最主要的因素，会导致供电不经常，电力系统也会受到破坏，而输电线路接地装置则是保护输电线路的主要措施。本文主要分析了输电线路雷击跳闸现象，对架空输电线路防雷与接地的设计进行了详细地探讨，并且提出了针对雷击跳闸现象的有关措施。重点分析了架空输电线路防雷与接地的设计，希望能对我国的供电系统有所帮助。

关键词：空输电线路；防雷与接地；电力系统；预防措施

0引言

在社会经济不断发展的今天，人们的生产生活中用电越来越多。此情况下，为满足广大人民群众的用电需求，输电线路就要朝着大型化、高空化的趋势发展。想要达到这一目的，需要优化架空输电线路。从目前架空输电线路运行情况来看，的确有很多优点，如成本低、易检修、易施工等。但其设置在露天环境中，容易遭到雷击，使其无法正常运行，降低架空输电线路的应用性。所以，优化设计架空输电线路防雷与接地，提高架空输电线路防雷击性能，使其长期安全、稳定、高效的运行。

1架空输电线路雷击情况分析

1.1架空输电线路雷击跳闸的分析

通常，架空输电线路雷击跳闸主要表现为两种形式。（1）雷电直接击中架空输电线路或其杆塔，在输电线路内产生电压，使线路电压加大，增加线路电阻，促使线路的安全性和稳定性受到威胁。（2）雷电在架空输电线路附近产生作用，形成电磁感应，使输电线路受到电磁干扰，如此输电线路必然会受到影响，使线路跳闸。

1.2导致架空输电线路雷击跳闸的原因分析

综合分析架空输电线路雷击跳闸的情况，可以确定导致此种情况发生的主要原因是：（1）自然因素。通常架空输电线路设置在露天环境中，会受到各种自然环境的影响。尤其是我国各个地区自然环境差异较大，设置在不同地区的架空输电线路容易受到不同环境、不同地质条件的影响，使架空输电线路安全性、稳定性、有效性降低。（2）架空输电线路的设计因素。一些电力设计单位在架空输电线路设计中出现勘察不到位、设计过于理想化、细节规划不合理等情况，均会影响架空输电线路的具体应用，使其容易遭受雷击等情况发生。（3）架空输电线路的施工因素。架空输电线路的施工，需要结合实际情况、施工图纸以及施工要求，规范、合理的展开施工。但一些施工人员在架空输电线路施工过程中，如若出现填土不规范、接地装置不合理、施工细节处理不佳等问题，导致架空输电线路设置不佳，容易遭到雷击等其他情况出现。

2架空输电线路防雷措施探讨

2.1架设避雷线

架设避雷线，具有防止雷直击导线、减小流经杆塔的雷电流以及对导线的耦合和屏蔽作用，它是输电线路防雷保护最基本、最有效的措施。一般而言，线路电压越高，架设避雷线效果越好，在线路造价中所占比重也越低。110kV及以上电压的线路都应全线架设避雷线，其保护角大多取20°～30°，500kV线路保护角取15°左右。减小避雷线保护角，可以减少雷电绕击率，相应就要增加杆塔高度，因此要注意杆塔上两根避雷线间的距离设计。

2.2安装线路自动重合闸装置

安装线路自动重合闸，也是架空输电线路常用的一种防雷保护措施。安装后，当输电线路在遭受雷击跳闸时，雷击闪络大多能在线路跳闸后自动重合成功，并立即恢复绝缘性能。因此，装设线路自动重合闸可有效消除雷击故障，缩短跳闸时间，提高线路供电可靠性。

2.3加强线路绝缘及采用差绝缘和不平衡绝缘方式

根据调度数据，适当加强线路的绝缘配合和改善绝缘子性能，可提高线路的耐雷水平。由近几年新建线路的实践证明，在高杆塔上增加绝缘子串片数，提高绝缘子串的50%冲击闪络电压值，可有效增强线路的耐雷水平，从而降低雷击跳闸率。

差绝缘方式，是指同一基杆塔上三相绝缘之间有差异，下面两相绝缘比最上面一相各多一片绝缘子。当雷击杆塔或导线时导线绝缘先被击穿，雷电流经杆塔入地，避免了两相闪络。据统计，采用差绝缘方式，架空输电线路的耐雷水平可提高24%左右。

在高压线路上采用不平衡绝缘方式，是指双回路的绝缘子串片数有差异，当发生雷击时，绝缘子串片数少的回路先闪络，该回路导线相当于地线，提高了绝缘子片数多的线路的耐雷水平，可降低双回路雷击同时跳闸率，从而保障了绝缘子片数多的回路线路能连续供电。

2.4装设线路型避雷器

架空输电线路上装设避雷器，在我国已有十余年的应用历史，其运行情况良好。当输电线路杆塔遭受雷击，雷电流超过一定值时，大部分的雷电流从避雷器流入导线，传到相临杆塔或经塔体流入地；当导线遭受雷击时，大部分的雷电流从避雷器流入大地。因此，安装线路避雷器无论是在雷击导线还是塔顶或避雷线时的反击方面都是非常有效的。

2.5增设耦合地线及塔顶防雷拉线

对于经常受雷击的杆段，可在导线下面加装一条耦合地线，对避雷线起分流作用和耦合作用，间接降低接地电阻；在重雷区的易击点，可架设塔顶防雷拉线，当雷电流直击导线时，首先会触及防雷拉线，可以起到屏蔽作用和有一定的分流作用。

3架空输电线路的接地设计

3.1接地电阻的设计

如果输电线路所在区域的土壤电阻相对较低，可以利用杆塔接地或者拉线接地，以使得杆塔的接地电阻不会被雷电击到而增加。如果输电线路所在区域的土壤电阻相对较高，可以采用的接地方式有很多，包括外引接地、放射形接地、物理接地、复合接地等等，也可以采用换土的方式，以降低接地电阻。

3.2杆塔接地的设计

架空输电线路的设计之前，要做好实地勘察工作，对当地的雷电情况有所了解，要选择雷击几率较少的位置架设输电线路。勘测人员在进行实地勘察的时候，要对杆塔所在位置的土壤电阻率测量出来，并进行数据分析，以为杆塔接地装置的设计提供可参考依据。设计人员根据土壤电阻率等数据选择杆塔的位置以及所需要采用的接地形式，将接地图纸绘制出来。

3.3降阻剂的使用

随着电阻工程技术迅速发展，具有超高导电性的降阻剂不断更新，在接地系统中正确而适当地使用降阻剂，可有效减小接地电阻，从而满足线路防雷对接地电阻的要求。降阻剂可以很快深入地面土壤，有效增大分散电流范围，适合在土壤电阻率较高或山区岩石地段使用。

结语

综合当前我国架空输电线路运行情况来看，架空输电线路的有效应用，为促进电力系统良好供电提供了条件。但设置在露天环境中的架空输电线路容易遭到雷击，引发雷击跳闸事故，使输电线路无法正常运行，影响电力系统供电。对此，应当对架空输电线路防雷方面和接地方面予以优化设计，提高架空输电线路防雷性能，所以，应该优化设计架空输电线路防雷与接地。这篇文章总结了目前电路遭受雷击的原因，通过具体方法如何解决此类问题以及如何做好架空输电线路的接地设计，希望能够给相关工作人员带来一些启发与思考，也希望我国的电力事业能够越来越好。

参考文献

[1]张冯硕.供架空输电线路防雷与接地的设计探析.企业技术开发，2015-12-26.

[2]安哲.架空输电线路防雷与接地的设计.中国新技术新产品，2016-10-10.

[3]杨科.架空输电线路防雷与接地的设计.中国新产品新技术，2016-07-25.

[4]温柳新.电架空输电线路防雷与接地的设计.现代物业（上旬刊），2011-08-05.