架空输电线路防雷与接地的设计分析

架空输电线路防雷与接地的设计分析

曾水悦

广东电网有限责任公司肇庆供电局  广东 肇庆 526060

摘要：供电安全是生产和生活的重中之重，为了确保供电安全，设计好接地装置，在实际应用中可以避免架空输电线路及雷击跳闸带来的不利影响。因此，必须要加强接地技术应用研究，确保架空输电线路正常运行。本文以实际工作经验为出发点，首先对架空输电线路遭受雷击后出现跳闸的原因进行分析，同时，结合对应情况下接地装置出现的问题，又提出相应的解决措施，最后提出了可行性防雷建议。

关键词：架空输电线路 防雷 接地 设计 措施

引言：在新时期的发展中，各类电气设备、智能产品应运而生，应用于人们的生活，工作之中，人们生活质量得到了改善，但是对于供电服务却有了更加严格的需求，电力能源已经渐渐变成了人类生存的基础保障，若无电力，那么，也不会有现在美好的人生。输电线路是电力系统中最关键的环节之一，其安全稳定运行关系到整个系统能否正常运转。所以输电线路运行质量的好坏不仅给人们的生活带来了极大的影响，还有高空化，大型化的特点、分布广泛等特征，以达到初步目的效果，对输电线路进行了优化设计，提升架空输电线路防雷接地水平，有着十分重要的意义。

一、架空输电线路受雷击跳闸的因素分析

（1）外部自然因素

外部环境对架空输电线路雷击跳闸的影响最大。因此，必须要做好架空输电线路防雷保护措施工作。大部分架空输电线路是裸露于露天环境中，受自然环境影响很明显，主要影响因素有地形，地质条件等、气候特性和土壤电阻率的诸多因素。这些自然环境因素对架空输电线路产生直接的作用效果就是使其遭受雷电灾害的风险大大增加，这对于电力系统的安全运行造成了巨大的威胁和损害。在某些自然环境比较复杂的区域，这一效应表现的尤其突出，常发生架空输电线路和杆塔接地电阻过大，由此造成雷击现象[1]。

（2）线路设计因素

线路设计是保证输电线路正常工作的首要前提，选择最优线路路径，既能提高电力传输效率，也减少安全故障。为了保障电力输送的稳定性以及安全性，必须对架空输电线路进行全面优化与完善。线路路径充分证明导线，地线和绝缘的存在、防雷设计及其他各个方面是否正确，对塔杆和基础形式进行合理的选型，保证了各类电气设备的有效间距，强化通信保护设计，是推动架空输电线路能够安全，高效运行的关键。因此，在实际施工中必须要保证线路设计方案科学合理。在电网建设日益完善的今天，线路设计渐渐表现出时间紧迫的特点、工作量较大的一种状态，因路线所经地理地形复杂，土壤结构多样，对线路的设计工作造成了极大的影响。在这种条件下，为了保证架空输电线路稳定运行，必须要做好防雷措施。因电力工作人员未根据现场条件，进行塔杆接地的合理设计，便影响了架空输电线路耐受雷击能力，由此发生跳闸故障[2]。

（3）内在施工因素

架空输电线路自身存在着高危险性以及复杂性等特征，因此在建设过程中要根据现场实际情况严格执行施工图纸以及规范的要求。由于输电线路建设现场位于土壤电阻较大的山区或岩石区域内，对正常施工作业造成了较大影响，往往存在着未按照图纸进行建设的现象，最终造成输电线路建设过程中存在着质量问题。此外，部分施工人员责任心不强，技术水平不高，施工时填土不够规范，接地装置不尽合理，细节处理不当，造成输电线路架设不尽合理，易发生雷击等问题[3]。

二、架空输电线路的防雷与接地设计措施

（1）做好塔杆接地设计

塔杆是架空输电线路运行的支撑条件之一，其本身具有的接地情况会影响到整个线路防雷性能。为减少架空输电线路遭受雷击的概率，针对线路塔杆进行有效接地设计至关重要，设计人员需做好地形条件和气候条件勘察工作，对雷电活动区和雷击频次进行了分析，并对塔杆的位置进行了合理配置。同时对该地区土壤电阻率进行了实测，保证了塔杆接地设计合理。

（2）降低接电电阻

除搞好塔杆接地设计外，减小接地电阻所带来的影响，也是一个十分重要的方面，这对于输定线路的雷击，跳闸等现象产生了较大的影响。由于输电线路本身具有的抗雷击能力和接地电阻成反比，接地电阻较大时，架空输电线路越难发生雷击跳闸故障。这说明合理接地装置对提高架空输电线路的安全性是行之有效的，尽量减小接地电阻在雷击现象中作用，推动架空输电线路安全运行[4]。

（3）使用降阻剂

降阻剂直接影响接地电阻的大小，本实用新型具有长久性和稳定性等特点。降阻剂本身有各种组成的导电体，埋入土壤和接地体中，能和金属接地体构成有效整体，增加电流流通面。此外，使用降阻剂也可以使土壤内电阻率下降，起着向周围土壤浸润的作用，由此，接地体四周形成了较平坦的低电阻区。使用降阻剂能够改善架空输电线路防雷问题，减少了接地体个数，节省成本费用，增强防雷效果。使用时，设计人员要结合输电线路接地具体情况，确定设计目的，充分发挥降阻剂的作用效益。

（4）设置新型避雷器

架空输电线路避雷器装置不是一个新生产物，经十多年实践证实，有助于增强线路避雷能力。随着电网规模不断扩大，防雷措施也越来越多，在实际工作中我们发现很多情况下避雷器并不适用于新建高压输电线路上的保护。避雷器和避雷线有类似的原理，雷电打在杆塔或者导线上，使得线路上的电流到达规定的范围内，避雷器会把雷电引到规定的导线上，这种导线通常通到邻近的杆塔，也有与大地直接相连的，从而实现避雷的目的

[5]。

三、结语

综上所述，综合当前我国架空输电线路的运行状况来看，输电线路的安全运行，推动着电力系统供电工作。并针对架空输电线路在室外环境下出现雷击现象引发跳闸事故，对供电的安全性，可靠性造成很大影响。因此，对输电线路进行防雷设计与施工是保障电网安全稳定运行的重要前提，也是当前电力行业研究的重点课题之一。在这种情况下，设计人员应当给予充分的重视，切实搞好架空输电线路的防雷与接地设计，增强输电线路所具有防雷性能，为中国电力事业的可持续发展打下了良好的基础。

参考文献

[1]宋钰.架空输电线路防雷与接地设计探析[J].现代工业经济和信息化,2022,12(09):271-272.DOI:10.16525/j.cnki.14-1362/n.2022.09.111.

[2]张海虎.架空输电线路防雷与接地的设计分析[J].电气技术与经济,2021(04):69-71.

[3]林佰熙.110kV输电线路防雷与接地电阻的设计分析[J].新型工业化,2021,11(02):32-33.DOI:10.19335/j.cnki.2095-6649.2021.2.011.

[4]王学军.浅析架空输电线路的防雷与接地设计[J].智能城市,2020,6(06):81-82.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2020.06.042.

[5]王晓鹏.架空输电线路防雷与接地的设计[J].山东工业技术,2018(12):173.DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.152.