架空输电线路防雷与接地技术的探讨

架空输电线路防雷与接地技术的探讨

陈宏磊、张鑫

国网西藏电力有限公司检修公司，西藏拉萨 850000

摘要：输电线路通常在室外，经常受到台风、雷电和暴雨的影响，给电力系统的运行带来不稳定。闪电是最重要的一个因素，造成输电线路故障，从而导致输电线路烧毁或短路，并导致雷击跳闸等事故，在输电线路会产生远高于额定线电压"过压"，甚至电力系统相关设备会造成更大的破坏，所以加强闪电接地设计和维护，可以减少或防止此类问题的发生。

关键词：架空输电线路；防雷；接地设计；分析

引言：

近几年来，随着中国改革开放经济的飞速发展，居民的生活水平、社会化程度有了显著的提高，各个家庭的用电量也随之增大，因此总用电规模也有了质的提升，这就对我国的电力事业提出了新的要求，同时在一定程度上也促进了电力行业的发展。输电线路作为电力系统中必不可少的一部分，它的正常工作直接会影响到整个电力系统的电能输送情况，尤其是在输电线路受到雷击后，会出现非常严重的故障，例如线路短路不能正常供电，甚至还会发生火灾等。因此相关电气技术人员一定要加强输电线路的防雷性能，确保输电线路的稳定工作。

1输电线路防雷重要性及遭雷击原因

输电线路是电力系统运输电力的重要环节，必须保证输电线路的安全运行。在过去，由于输电线路的复杂结构和各种技术限制，雷击输电线路通常发生在中国，常常导致旅行，停电，甚至重大事故如火灾、与我国输电线路的雷击，雷击的数量在我国每年有波动，但总体趋势显示一个向下的趋势。近年来，相关技术进一步提高，输电线路雷击次数进一步减少，但仍然存在。基于此设计的重要性，有必要进一步优化和重视输电线路的防雷设计，和做好输电线路防雷设施的维护，以保证电力系统长期稳定运行，来维持企业的日常生产和居民在不同的地区。输电线路遭雷击的原因有很多。对于具有接地防雷功能的线路，其设计和绝缘配置问题是主要原因，更有可能对接地相关配置产生不利影响。

输电线受雷击的常见原因有：1)避雷针在设计中存在问题，特别是在复杂地形条件下，如山区，避雷针位置受地形、天气、地理环境设计、土壤等因素的影响。不能认为是全面的。一般情况下，杆塔保护角不能有效满足防雷要求，但避雷针的作用受到限制，从而影响了输电线路的防雷效果。(2)没有绝缘结构，无论是接地装置还是其他防雷设备，都需要良好的绝缘结构来提供绝缘保护，以避免不良现象，例如在山区和其他恶劣环境中，为了更好地维护绝缘结构，可能存在腐蚀风险。老化，脱落，脱落后容易发生严重事故，是绝缘设备的常见问题。

2输电线路防雷接地设计的问题

2.1土壤电阻率高

因为大范围的电力需求，我国输电线路的覆盖面积很广，一些输电线路都是建在山区和岩石电阻率相对较高的地区。输电线路防雷接地设施的运行，主要取决于防雷设备与接地设备的连接。雷击输电线路时，电流传送到地球，为了避免雷击造成的损害，但高电阻率的土壤环境是容易阻碍电流的传导，降低操作的可靠性的防雷接地装置，所以不能保证输电线路的安全运行，土壤电阻率高是输电线路防雷和接地设计中常见的问题。通过深入分析问题并采取相应措施，可以保证电力系统的稳定运行。

2.2接地方式不合理

在现阶段，随着输电线路避雷接地技术的不断发展，接地的方式也越来越多，但是由于设计人员对输电线建设地点情况的掌握不够全面、考虑不够周到以及部分设计人员专业技术水平不足，输电线路的防雷和接地设计导致了，接地方式的选择不合理，不能满足工作需求，所以雷电流不能可靠地引入地球，导致塔顶电位上升，反击线，因此，在输电线路的设计，接地模式可能出现的不合理设计，从而降低建筑防雷和接地设施的影响，并导致潜在的风险在电力系统的运行，这不利于电力企业的长期稳定发展。

2.3没有进行有效的防雷与抗冰设计

在高压输电线路的电气设计中，线路走廊大部分区域比较复杂，雷雨天气频繁发生。由于天气恶劣，造成输电线路严重受影响，线路损坏或短路，如果设计人员没有事先进行充分的研究和分析，也会增加设计费用，从而严重阻碍后期维修工作。

2.4绝缘水平不足

在输电线路中，绝缘子是保证其绝缘水平的重要因素。在雷暴电力系统中，雷击会使线路的地阻抗产生很高的电位差，会引起输电线路绝缘子的闪络。在严重的情况下，闪电可能直接分解绝缘体，导致接地设备未能发挥作用，破坏电力系统设备，与此同时，很容易造成大规模停电，影响稳定的电源在电力企业中，并导致安全事故，危及人们的生命和财产安全。因此，在目前输电线路的防雷接地设计中，可能会出现绝缘水平不够的设计问题，降低输电线路整体设计的可靠性，不利于电力企业的长期稳定发展。

3架空输电线路防雷和接地的具体设计措施

3.1架空输电线路的防雷设计

在架空输电线路中合理地设计避雷线，可以对线路起到很好的保护作用，减少雷击的可能性。从以往的设计经验来看，架空输电线路避雷针的作用直接与杆塔高度、保护角度有关。因此，在具体设计工作中，有必要合理设置塔的高度，并计算出防护角度的具体角度，以最大限度地发挥避雷针的作用。

架空输电线路需设置自动重合闸保护装置。在这个阶段，这是非常安全的防雷设计。但是要充分展示设备的价值，就必须掌握施工区域的雷击情况，正确安装自动重合闸保护装置，并进行全面调试。受自动重合闸保护装置的影响，当发生雷击闪络时，输电线路会自动重合闸，以保证线路在最短时间内恢复正常，从而提高了线路的稳定性。

此外，安装耦合地线也是防止架空输电线路雷电跳闸的重要保护措施。工人需要安装在架空输电线的地方通常是被雷电击中，以便充分发挥耦合和分流的作用，缓解局势，输电线路的接地电阻过高，减少其具体影响输电线路。

3.2"堵塞型"防雷技术的应用

"堵塞型"防雷技术为了更好地减少雷击故障，实际的应用中应该做到以下几个要点：一是相关电气技术人员应该合理地将地线的保护角设置得小一些。为了更好地保护输电线路，有效防止其受到雷击的影响，尤其是正在220kV高压电的输电线路杆塔的整体高度大于等于40米时，这个时候相关技术人员就需要将架空地线对各个相线中的保护角合理减少，要将其设置在5°左右，而对于更高的电压，如500kV的输电线路中，其地线的保护角应该降低到0°以下。二是相关技术人员必须要在输电线路上方设置架空地线。设置架空地线最主要的原因就是有效避免输电线路在遭受雷击的时候侧面的绕击导线出现故障，这种技术方法在实际的应用中非常广。三是相关技术人员还必须要根据实际的输电线路的情况来判断，并且合理加大复合绝缘子的整体长度。在实际的电力系统中，复合绝缘子的作用是至关重要的，尤其是在预防雷击闪络故障方面极其显著，一般在多雷和强雷地区采取这种技术方法。四是相关电气技术人员还应该在输电线路的上方位置塔头的方向布置避雷针。避雷针可以有效地避免大范围的输电线路遭受到雷击。经实践证明，合理设置避雷针的输电线路可以减少50%的雷击故障，尤其是在山区等多雷的区域使用避雷针，其效果甚佳。

结束语：

随着我国电力科学技术的发展，输电线路不仅能实现远距离输电，而且能在高压环境下安全运行，线路设计、线路环境和施工等因素都会对其产生影响。因此，必须重视架空输电线路防雷和接地的优化设计，才能有效提高架空输电线路的防雷和接地性能，保证其长期安全、稳定、高效运行。

参考文献

[1]安哲.架空输电线路防雷与接地的设计[J].中国新技术新产品，2016(19)：48-49.

[2]余叶波.架空输电线路防雷与接地技术研究[J].科技传播，2016，8(18)：225-226.

[3]杨科.架空输电线路防雷与接地的设计[J].中国新技术新产品，2016(14)：70-71.

[4]张冯硕.架空输电线路防雷与接地的设计探析[J].企业技术开发，2015，34(36)：12+15.