架空输电线路防雷与接地的设计

2016-12-12安哲

中国新技术新产品 2016年19期

关键词：避雷线接地装置架设

安　哲

（齐齐哈尔电业局，黑龙江齐齐哈尔 161000）

架空输电线路防雷与接地的设计

安哲

（齐齐哈尔电业局，黑龙江齐齐哈尔 161000）

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。

架空输电线路；防雷与接地；电力系统；预防措施

随着社会的发展和科技的进步，如今人们的生活越来越好，对电的使用也越来越普遍，而且人也特别依赖电，没有电就没有如今的美好生活。正是因为这个原因，输电线路的质量至关重要。输电线路需要不影响人们的生活，具有高空化的特点，同时它还需要连接四面八方，也具有大型化和分布广的特点。为了达到期望的效果，需要优化输电线路的布置，因此需要架空输电线路。架空输电线路就是用灯塔的互相连接架空传输电能的电线，以减少雷击和跳闸等因素的影响。所以，如何制定和改善架空输电线路对于雷击跳闸的防范措施，降低输电线路的损坏率，是电力系统正常运行的根本保障。

1.架空输电线路雷击跳闸现象的分析以及其产生原因

1.1架空输电线路雷击跳闸现象的分析

我国输电线路经常受到雷击和跳闸的影响，据统计数据分析，由雷击和跳闸导致的输电线路问题占了总故障问题的60%左右，所以对于架空输电线路的防范要受到重视。

架空输电线路受到雷击和跳闸的现象的原因分别为：

（1）雷击：雷电直接击中架设高压电线的灯塔或者输电线路本身，导致输电线路内的电压瞬间增大，电路中的电阻也随之增大，进而影响了输电线路的稳定性。

（2）跳闸：雷电没有直接击中灯塔或者是输电线路，而是击在输电线路的附近位置，虽然没有直接的破坏输电线路，但是雷电本身的电磁感应现象，导致输电线路被电磁现象所干扰，影响了输电线路的稳定性，发生跳闸的现象。

无论是雷击还是跳闸现象，对供电系统都会造成极大的破坏影响。而对输电线路雷击和跳闸现象的防范措施不仅要根据现象的本质，还需要了解现象的发生过程，才能进行全面有效的防护。而架空输电线路发生雷击和跳闸事故的过程分为4个阶段：

（1）雷电直接击中架设高压电线的灯塔或者输电线路本身，架空输电线路受到雷击后，会产生较高的电压；

（2）输电线路由于高压的影响，其设备受到破坏，发生闪络；

（3）接着，由闪络转变为稳定的电压，在架空输电线路中传输；

（4）持续的高压，使得架空输电线路发生跳闸现象，供电终止。

1.2导致架空输电线路雷击跳闸现象的原因

深入研究导致架空输电线路雷击跳闸现象的原因，可以发现，导致这种现象发生主要有以下几点原因：

（1）自然原因。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。而且，这种现象也会受地域的影响，每个地域的环境不同，影响的程度也是有很大的差异。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。

（2）线路设计原因。架空输电线路的设计也是特别重要的，优秀的电路设计可以避免很多情况发生，从而减少很多问题的存在，减少损失。而一些电力企业并不重视输电线路的设计，对于输电线路的现场情况了解不够、设计图纸太过于理想、细节设计不合理等，都对架空输电线路的运行产生很大的安全隐患，使得其极其容易的发生雷击和跳闸的现象。

（3）线路施工原因。除了线路设计的原因，线路的施工也是至关重要的因素。架空输电线路的施工要根据现场的情况来具体分析，并不是完完全全的按照图纸去施工，需要施工人员具备一定的职业素质，在细节方面也要多多注意，合理地施工。然而很多施工单位并不称职，只是照着图纸复制，经常出现线路布置不合理、接地装置的布置不合理以及很多细节不到位等问题，导致供电不正常，电力系统机翼受到破坏。

2.架空输电线路雷击跳闸现象的防范措施

之前提到过得架空输电线路发生雷击和跳闸事故的过程分为4个阶段，针对这4个阶段，在对雷击和跳闸事故进行防范时，需要布置“四道防线”，分别是：

（1）防范直接击中的雷电。

（2）防止电压的闪络。

（3）防止闪络后建弧。

（4）防止雷击后的全面停电。

2.1架设避雷线

架设避雷线可以直接防止雷电的袭击，减小雷电在灯塔中产生的电流以及对雷电的屏蔽作用。架设避雷线是针对架空输电线路受到雷击和跳闸等问题最直接、最有效的解决办法和重要措施。其中，避雷线的架设需要注意一些问题，最主要的就是保护角度架设问题，一般设置在20°～30°。而且根据架空输电线路的高度不同，避雷线起到的效果也是明显的不同，架空的输电线路越高，避雷线起到的效果越好。

2.2合理选择路径

架空输电线路的设计也是特别重要的，优秀的电路设计可以避免很多情况发生，从而减少很多问题的存在，减少损失。所以，需要对架空输电线路选择一个合理的架设路径，需要对输电线路的现场情况有足够地了解，包括地理情况、气候情况以及其他自然条件等。要尽量远离环境恶劣的路径去架设输电线路，减少架空输电线路在运行过程中安全隐患问题，使得其避免发生雷击和跳闸的现象。

2.3降低杆塔接地电阻

除了安装避雷线和选择合理的架设路径外，灯塔对架空输电线路雷击和跳闸的影响也是极为重要的。其中，最重要的就是降低灯塔中的接地电阻，这直接影响了输电线路是否容易发生雷击和跳闸的现象。因为，输电线路是否扛得住被雷击与它的接地电阻是反比的关系，也就是说接地电阻越大，输电线路就越不容易被雷电击毁。所以，接地装置的设置至关重要，应降低接地电阻，从而使得输电线路避免发生雷击和跳闸的现象。

2.4安装线路自动重合闸装置

在架空输电线路对雷击和跳闸的防范措施中，安装输电线路自动重合闸装置也是很重要的一点。自动重合闸的作用原理是，在它安装之后，一旦架空输电线路受到雷电的袭击，不管是直接击中还是击在附近发生跳闸现象，自动重合闸都会自动重合，防止雷电的闪络，而且恢复了输电线路的绝缘性能。所以，在输电线路中安装自动重合闸装置能够起到消除雷击和跳闸现象的作用，增强输电线路的安全性，使得其能够避免雷击和跳闸的现象，从而稳定安全地运行。

3.架空输电线路接地的设计

3.1合理进行接地设计

优秀的电路设计可以避免很多情况发生，从而减少很多问题的存在。在对输电线路接地装置的设计方面也是一样的道理，要合理地进行接地设计，需要对输电线路的现场情况有足够的了解，包括地理情况、气候情况以及其他自然条件等。与此同时，需要对接地装置进行检查，并且测出现场泥土中的电阻率及泥土对接地装置的影响情况，统一地归纳整理数据，从而才能进行接地设计。

3.2使用降阻剂

通过使用降阻剂，可以有效地降低接地电阻，是最直接的防范措施。而且降阻剂的特点是可以深入土壤层，所以适合山区的使用，而且在对分散电流方面也有着影响，使得输电线路可以有效地避免雷击和跳闸现象。

3.3降低接地电阻

除了合理进行接地设计和使用降阻剂外，降低接地电阻的影响也是极为重要的，这直接影响了输电线路是否容易发生雷击和跳闸的现象。因为，输电线路是否扛得住被雷击与它的接地电阻是反比的关系，也就是说接地电阻越大，输电线路就越不容易被雷电击毁。所以，接地装置的设置至关重要，应降低接地电阻，从而使得输电线路避免发生雷击和跳闸的现象。