浅谈输电线路的防雷接地设计要点及维护对策

引言：本文阐述了输电线路的防雷接地设计要点，介绍了输电线路防雷接地装置的功能，提出了加强输电线路防雷接地设计及维护对策。

输电线路的防雷接地装置是输电线路重要组成部分，是接地体与接地引下线总称。接地电阻指接地体散流电阻、接地引下线电阻和接触电阻的总和，其作用是确保雷电流可靠泄入大地、保护线路设备绝缘、减少线路雷击跳闸、提高运行可靠性和避免跨步电压产生的人身伤害。

一、输电线路的防雷接地设计要点

1.1 避雷器的设计。从实际防雷接地改造工作中发现，接地电阻的运用常无法达到理想的防雷效果，这是由于装置性能、线路环境等因素造成。遇到这种情况时，在防雷接地设计中则可以采用非线形电阻，即“线路避雷器”。这种装置的作用是将避雷器、绝缘子并联在杆塔上，若杆塔或避雷线遭受雷击，杆塔上的防雷装置能够串联间隙放电，有效避免了绝缘子出现闪络，防止输电线路烧毁、跳闸等问题的出现。通常，输电线路管理维护人员需要结合线路所在区域的雷击状况、跳闸状况、线路流经等问题，对避雷器的安装位置合理选择，以更好地发挥防雷效果。

1.2 避雷针的设计。在防雷接地设计中，我们可采用避雷针作为引电装置，在雷电沿着放电通道对避雷针放电上，把雷电引入到大地里及时释放，防止输电线路发生闪络。当前，对于经常出现雷击的区域采用负角保护针，该保护针为上翘30°长约2.4M的屏蔽针，将这种保护针设置于输电线路的两边相，可与导线上方的避雷针组合成新的防雷装置，常用在直击雷、绕击雷等雷击形式的控制中。

1.3 避雷线的设计。输电线路设计中通过架设避雷线可有效地屏蔽导线，将雷电产生的电流分解成不同的支电流，由此防止对导线造成直接性的破坏。在设计方案中应该把避雷线敷设在导线之上，避雷线的保护范围较广，可将其作为输电线路的主要保护装置。但是，在避雷线分布时应根据不同的对象合理布置，如：大于220 kV的线路应沿全线架设双避雷线，110kV线路沿全线架设单避雷线，35kV线路不沿全线架设避雷线。

1.4 接地电阻的设计。通过降低钢塔的接地电阻也能起到很好的防雷效果，这也是输电线路防雷最直接的方式。这是由于接地电阻的减小能使雷电电流得到缓冲，大大减弱强电流对输电线路造成的危害。根据电力研究的标准显示，接地电阻越小，雷击时杆（塔）顶电位越低，对线路产生的过电压则更小，显著增强了输电线路的抗雷水平。

1.5 自动重合的设计。自动重合的实现要借助于自动重合闸作用的发挥，这是输电线路防雷接地设计的一个关键。当输电线路受到雷击之后，自动重合闸可在短时间内完成两个动作，即先跳闸，后重合。在输电线路中不仅要设置防雷保护装置，也应该添加自动重合闸。在故障跳闸之后尽快合闸，自动重合闸可恢复正常的电力系统运行，防止雷击跳闸引起过久的停电现象，以免给用户的用电带来不利影响。

二、输电线路防雷接地装置的功能

2.1 接地电阻。接地电阻指的是接地体的对地电阻之和，阻值大小等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。接地电阻也可看成是衡量接地装置效率的参考标准，对输电线路的维护管理有一定的指导作用。在测量方面，接地电阻有辅助地极测接地电阻的性能，如运用双钳口非接触测量技术无需打辅助地极可以让输电线路的在线测量成为现实。

2.2 接地装置。接地装置包含：接地线、接地体两种结构，其主要是为了防止各种静电造成的危害。对于输电线路而言，其设计的接地线不仅防范了雷电造成的危害，也能为维修人员的修理提供方便。

2.3 接受装置。防雷是将自然雷电进行某种形式的转换，防雷接地装置在雷电产生之后必须要及时将雷电吸引接受，这样才能有效地处理自然雷电。雷电接受装置是防雷接地体现功能的第一阶段，其主要是直接、间接接受雷电的金属杆，对各种形式的雷电袭击都有很好的接受效果。比较常见的雷电接受装置包括：避雷针、避雷带、架空地线、避雷器等。

2.4 引电装置。即通常所说的“引下线”，引下线实际属于一类导体装置，在防雷接地装置里是把雷电流从接闪器传输到接地装置的构件。目前，雷电袭击的形式总体上分为直接雷击、间接雷击两种，这两种对电力输电线路都会造成极大的破坏。防雷装置中运用的引下线在机械强度、耐腐蚀、热稳定等方面都能达到标准要求，是输电线路防雷装置里不可缺少的组成部分。

三、加强输电线路防雷接地设计及维护对策

3.1 實时管理，及时检修。一般情况下，输电线路维护期间要采取24h的实时管理，这样可以随时发现输电线路故障。考虑到避免雷击跳闸造成的停电，电力部门要强化防雷技术的运用，以先进的维护技术来优化线路管理效率。电力单位要深刻认识到增强线路的防雷性能，减小线路的雷击跳闸率等是输电线路维护的根本任务。因此，需要对防雷设备的接地综合管理检查，参照输电线路的实际状态制定检修方案。

3.2 加强防雷接地装置的定期清洁维护。在日常管护过程中，定期清扫线路、擦拭变压器、断路器等设备的绝缘子、绝缘套管等，同时，还要根据线路经过区域的雷电活动的强弱特点、地形地貌特点等，清理线路周围的障碍物，加装线路避雷器和接地电阻监测等，强化管护措施，以降低、减少或避免雷电冲击对输电线路造成的危害。

3.3 增强降阻力度。因为我国的土地面积广阔，自然环境也就相对比较复杂，不同的地区由于环境的不同，导致土壤的水分含量也就不同。这样就要增强输电线路的抗雷击水平，其中最有效的办法就是降低杆塔的接地电阻。在土壤电阻率较高的地区，施工和设计人员应该提高杆塔的埋设深度还可以延长接地极的应用。通过以上所述的方法，能够有效的增强线路的降阻力度，提高输电线路的安全性，降低因线路遭受雷击而造成的经济和社会损失。

3.4 增加避雷线。在输电线路中铺设相应的避雷线能够起到很好的避雷效果，避雷线可以避免雷击带来的损失。在进行避雷线铺设时还应该考虑到当地自然环境以及发生雷电的天数，如果雷电发生的概率较大，在该地区最好采用双避雷线的铺设手段，这样能够有效地隔离雷电。在进行设备的铺设时还应该控制好避雷角的大小，避雷角度越小越有利与线路的保护。

3.5 提高输电线路绝缘能力。在进行绝缘设计时首先应该把输电线路的绝缘强度控制在一定的范围之内。要选择自洁性能较高的绝缘子材料，这样能够提高输电线路的防雷能力。另外，要扩大接地体的铺设范围，这样在一定程度上能够加大电流在地面上的泄放面积，在进行施工时可以在周围铺设等距离的铜质管道，在将这些铜管焊接起来，这样就能够增强输电线路的绝缘能力。

3.6 安装合适的避雷器。在进行避雷线的设计时可以将避雷针放置到高压输电线路上，这样当雷击产生时，避雷针就可以将设备受到的电流传输到地下，从而起到对输电线路的保护作用。除此之外，当避雷器电压低于塔杆和导线电位差时，避雷器就可以将电压自动分流，避免出现绝缘子闪络的现象。

结束语

随着电网建设、改造力度的加大，输电线路的安全问题也成为影响电力升级改造的一大制约因素。如何切实有效地制定及改善输电线路的防雷接地措施，是保证电力系统安全稳定运行的必要条件。为了避免输电线路受到破坏，我们应根据输电线路的路径设计科学合理的防雷接地方案，为输电线路的正常运行提供保障。

参考文献

[1]黄瑞梅.输电线路防雷接地技术研究[J].水电能源科学.2009.

[2]张世亮.架空输电线路接地装置设计中的几个要点[J].企业技术开发.2010.

（作者单位：国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司）

作者简介

毛国利，男，蒙古族，大专学历，1970年出生，工程师，现从事输变电技术管理工作。