浅析架空输电线路防雷与接地的设计

摘要：在目前我国的电力系统中；电力输送的主要依托是架空输电线路。因我国幅员辽阔、地貌复杂；使得多数架空输电线路铺设在荒芜、露天的野外环境；导致输电线路已收到雷击的影响导致跳闸；从而中断电力的正常输送；给社会工业设施运转与人民群众的生产生活带来很大的不便。本文对架空输电线路的雷击跳闸做了简要的分析；并对架空输电线路防雷设计与接地设计进行了探究。

关键字：电力输送；架空输电线路；防雷设计；接地设计

1 前言

电力供应的安全、稳定主要取决于架空输电线路的正常运行。然而架空输电线路犹豫期地处环境的独特性，往往已收到雷击等自然灾害的影响，导致线路跳闸，中断电力的输送，严重影响电网系统的安全、稳定运转。因此，做好架空输电线路的防雷与接地设计，是保障我国社会经济又好又快发展的重要措施。

2 架空输电线路雷击跳闸的分析

架空输电线路的雷击跳闸现象一般可以分为三种，分别是雷电直击、雷电绕击与雷电导致的电磁感应。雷电直击主要是指雷电直接击中架空输电线路上安装的避雷线或架空输电线路塔顶所造成的。通常雷电直击所产生的危害巨大，破坏力极强。由于架空输电线路通常在一些山地环境中，因此容易产生雷电绕击现象。雷电绕击可以直接将导线击断，破坏瓷瓶，从而导致架空输电线路产生停电跳闸。电磁感应主要是由于雷电未击中输电线路本身，而在架空输电线路附近区域产生电磁感应作用，对输电线路造成强烈的电磁干扰，从而导致线路跳闸，影响输电效果。

3 架空输电线路中存在的问题

3.1 自然因素所产生的问题

我国幅员辽阔、地貌复杂，使得多数架空输电线路铺设在荒芜、露天的野外环境，容易受到自然因素的干扰。尤其是我国在一些地质条件复杂，地形险峻的区域，架空输电线路所面临的环境干扰及地质干扰更甚，严重影响电网系统的安全、稳定、高效供电。此外，架空输电线路的接地电阻，主要取决于建设当地的地形条件、土壤性质、地质结构等多种因素。因此，在一些自然调节恶劣，地质条件复杂的地区，会导致架空输电线路的接地效果大打折扣。在一些土地贫瘠、土壤干燥、土层稀薄的地区，受土壤性质的影响，导致架空输电线路的接地电阻升高，给防雷效果造成很大的影响。

3.2 设计因素所产生的问题

地质勘察对于架空输电线路的设计是极为重要的环节。目前在我国，电力设计单位忽视地质勘察的重要性，使得地质勘察不到位，产生的设计问题与设计漏洞屡见不鲜。因设计人员对区域地质条件的错误预判，导致架空输电线路设计与实际脱节，细节设计不合理，规划缺乏科学性，从而严重影响了架空输电线路投入使用后的安全性与稳定性，因设计的不完善使其极易受到雷电灾害的干扰，影响输电线路的正常运转。此外，因设计单位地质勘察工作的不到位，使得设计人员无法对当地土壤的电阻率进行科学合理的估算，导致架空输电线路的接地设计出现较大的偏差，严重影响架空输电线路的防雷抗雷击效果，给电网系统的安全、稳点供电埋下安全隐患。

3.3 施工因素所产生的问题

在架空输电线路的施工过程中，一些地质条件复杂，地形险峻的区域通常给施工人员进行施工作业带来了很高的难度与风险。施工现场地势险峻，造成交通极其不便，为架空输电线路的填土作业造成了极大的影响。架空输电线路的填土作业不符合规范要求抑或接地装置未按设计要求进行焊接作业，会使得架空输电线路的接地装置效用大大降低。同时，在一起质地坚硬的岩石区域，其本身的电阻率就很高，接地效果不佳，再加上施工难度大，极易导致施工人员操作不到位，施工细节处理粗糙，只是架空输电线路的设置效果欠佳，缺乏安全性和稳定性。

4 架空输电线路防雷与接地的设计

4.1 架空输电线路的防雷设计

架空输电线路的防雷设计主要从以下三点着手：第一，在架空输电线路的防雷设计中一定要重视避雷线的作用，将避雷线结合现场实际情况进行重点设计，优化避雷线设计的科学性与合理性，提升避雷线的防雷效果。通常情况下，通过以往的避雷线使用效果可以分析得知避雷线的作用效果与架空输电线路的杆塔塔高及避雷线保护角的大小有着紧密的联系。因此，设计人员在避雷线的设计中，应当详细考察当地的地质条件，充分结合实际，设置最合理、最科学的杆塔高度与保护角角度，从而在根本上有效提升避雷线的防雷效果，大大增强架空输电线路的安全性；第二，架空输电线路上的自动重合闸保护装置也是防雷设计的重要环节之一。设计人员在对架空输电线路进行防雷设计时，一定要体现做好前期调研工作，充分了解当地的雷击类型、雷击频率、雷击高危地段，结合架空输电线路建设的实际情况，选择适合的自动重合闸保护装置，进行规范得安装与细致的调试，确保其在雷击灾害发生时可以有效起到自动重合的作用，及时恢复输电线路的电力输送，保障电网系统供电稳定性；第三，通过实践了解到，对架空输电线路加装耦合地线，可以有效减少架空输电线路繁盛雷击跳闸事故的频率。通过在架空输电线路中经常发生雷击跳闸的路段加装耦合地线，可以在架空输电线路运行时产生耦合作用对其进行分流，减小了输电线路接地电阻，降低架空输电线路在受到雷击危害而产生的影响，保障了输电线路电力供应的安全、稳定。

4.2 架空输电线路的接地设计

架空输电线路的防雷设计主要从以下两点着手：第一，切实做好架空输电线路的杆塔接地，完善架空输电线路的杆塔接地设计。设计人员应当做好地质勘测工作，对架空输电线路杆塔位置的土壤电阻率进行细致的测量、分析，为杆塔设计提供科学依据。同时，对架空输电线路沿线的雷电灾害情况进行摸底排查，了解雷电活动频繁的地段，从而做到在杆塔设置上规避雷电多发区，减少雷电灾害对架空输电线路的影響；第二，在架空输电线路的接地设计中，应当合理使用降阻剂增加分散电流的范围，从而降低雷电对架空输电线路产生的危害。对输电线路的接地情况进行细致的排查，结合实际情况与接地设计的目的，合理使用降阻剂，使得降阻剂得意在架空输电线路中有效发挥作用。

5 结语

架空输电线路作为我国电力输送的主要依托，承担着保障电力安全、稳定供应的重任，在我国电力系统中有着极其重要的地位。架空输电线路的安全、稳定运转直接关系到我国电网供电系统的安全、稳定、高效供电。对架空输电线路防雷与接地设计进行科学、合理的优化，是保障我国电力供应安全、稳定的重要举措。

参考文献

[1]温柳新.架空输电线路防雷与接地的设计[J].新建设：现代物业上旬刊，2012，（08）.

作者简介：黄兴（1988—）；性别：男，籍贯：湖北省黄冈人，学历：本科，毕业于三峡大学；现有职称：助理工程师；研究方向：输电线路运行管理。