架空输电线路防雷与接地的设计研究

摘要：新时期发展下，各种电气设备、智能产品出现在人们生活、工作中，在提高人们生活质量的同时，对供电服务也提出更高的要求。输电线路的运行质量不仅对人们生活造成很大影响，还具有高空化、大型化、分布广的特点，为了实现最初的目标效果，优化输电线路设计，提高架空输电线路的防雷接地水平具有重要的意义。基于此，本文就对架空输电线路防雷与接地的设计有关内容展开分析。

关键词：架空线路;输电线路;防雷接地;接地设计

1架空输电线路受雷击跳闸的因素分析

通常，架空输电线路雷击跳闸有下面两种形式：首先，雷电在输电线路附近产生作用，加剧了电磁干扰，给输电线路的正常运行带来影响，从而产生跳闸现象。另外，雷击直接击中架空输电线路或塔杆，造成线路内部电压急剧升高，增加了线路的电阻值，从而对线路的安全性和稳定性造成影响。造成架空输电线路受雷击跳闸的因素主要有以下几个方面。

1.1線路设计因素分析

对于架空输电线路的设计，首先要选择最佳的路径方案，充分论证导线、地线、绝缘配合及防雷设计的正确性，确定各种电气距离，认真选择杆塔和基础形式，合理地进行通信保护设计等。随着电网建设迅猛发展的步伐，线路设计出现工作量大、时间紧迫等问题，更因为输电线路通道地形和土壤结构都比较复杂，有时候可能造成勘察设计不到位的现象发生，而部分电力工作人员没有按照实际土壤电阻率进行验算，这便造成杆塔接地形式与现场实际不相适应，导致设计出现偏差，最终使架空输电线路对雷击的耐受性受到一定程度的影响。

1.2自然因素分析

架空输电线路处于室外的露天环境中，容易受到各种自然环境的影响，我国是一个地大物博的国家，各地区自然环境差异也有很大不同，针对不同区域的架空输电线路所面临的环境特点、地质条件也不尽相同。由于自然因素的原因对输电线路的安全性、稳定性、有效性造成影响。

1.3施工因素分析

架空输电线路本身具有高危险性和复杂性特点，在施工过程中必须结合现场的实际情况，严格按照施工图纸及标准要求进行作业。由于输电线路施工现场处于土壤电阻高的山区或者岩石区域，给正常的施工作业带来很大影响，经常会出现不按图纸施工的情况，最终导致输电线路施工的质量问题。另外，一些施工人员没有足够的责任心和技术水平，在施工中填土不规范、接地装置不合理、细节处理不到位，导致输电线路设置不合理，容易受到雷击现象。

2架空输电线路的防雷与接地设计措施分析

2.1合理选择接地方式

在架空输电线路接地设计中，我们要在了解架空输电线路所在区域土壤电阻率具体情况的基础上，选择合理的接地方式。如果输电线路所在区域的土壤电阻率相对较低，就应该充分利用杆塔基础和拉线等自然接地，防止因遭遇雷电使杆塔接地电阻出现增大的情况;而如果输电线路所在区域的土壤电阻率相对较高，那可以采用多种接地方式，例如外引接地方式、放射形接地方式、复合接地方式、换土方式、连续伸长接地体方式以及物理接地模式等接地方式。

2.2做好塔杆的接地设计

塔杆作为架空输电线路的支撑条件，自身所具备的接地情况对线路整体防雷性能产生影响。为了降低架空输电线路受到雷击的可能性，对线路塔杆实施有效的接地设计非常重要，设计人员需要做好地形条件及气候条件的调查，分析雷电活动区域及雷击发生的频率，合理布置塔杆位置。同时，测量该区域土壤电阻率，确保塔杆接地设计的合理性。

2.3优化设计避雷线的设计

架空输电线路中合理设计避雷线，可以在一定程度上预防输电线路遭受雷击的可能。就以往架空输电线路避雷线设置情况来看，架空输电线路避雷线应用效果与杆塔高度、保护角大小有关。因此，在具体设计架空输电线路的避雷线时，应当结合实际情况，合理设置杆塔高度、保护角的角度，以便优化使用避雷线。

2.4加装耦合地线

为了尽可能避免架空输电线路出现雷击跳闸的情况，加装耦合地线也是一种非常有效的办法。加装耦合地线的具体措施是在架空输电线路经常发生雷击跳闸的位置，增加耦合地线，使其在架空输电线路运行中发挥耦合作用和分流作用，适当的减少输电线路线的接地电阻，使其对输电线路的影响较小，提高架空输电线路的安全性、稳定性，为防范雷击创造条件。

2.5降低接地电阻

除了安装避雷装置和安装自动重合闸装置外，降低钢塔的接地电阻可以减小雷电流流过时产生的电压降，亦即降低雷击塔顶的电位，是提高线路耐雷水平的有效而经济的措施，一般优先考虑采用，特别在雷电活动强烈的地区和经常发生雷击故障的杆塔和线路段，在土壤电阻率很高的地区，应着重改善接地装置，以尽量降低接地电阻，这使输电线路的抗雷性能在很大程度上得到提升，如果在输电线路上设置了避雷线，每基杆塔不连避雷线的工频接地电阻要控制在表1的范围内，在杆塔的接地电阻符合表1之后，接地电阻要比输电线路承受雷电的能力低，如表2所示。

2.6使用降阻剂

降阻剂对接地电阻具有直接作用，具有长久性和稳定性的特点。降阻剂自身具备多种成分的导电体，将其埋设在土壤与接地体之间，能够与金属接地体形成一个有效的整体，提高电流流通面。另外，降阻剂的应用还能够降低土壤中的电阻率，起到对周围土壤渗透的效果，从而在接地体周围形成一个较为平缓的低电阻区域。降阻剂的应用可以提高架空输电线路的防雷水平，减少接地体的数量，节约成本费用，提高防雷效果。在使用中设计人员应该根据输电线路的具体接地情况，明确设计目的，充分发挥降阻剂所具有的功能效益。

3结语

综上所述，随着我国电力科技水平的进步，使得输电线路不仅实现了远距离电力传输，而且使线路可以处于高压环境中安全的运行，但是，架空输电线路在运行的过程中，会受到线路设计因素、线路环境因素以及施工因素的影响。对此，设计人员应该给予足够的重视，做好架空输电线路防雷与接地设计，提高输电线路所具有的防雷性能，从而为电力事业的可持续发展提供良好的基础保障。

参考文献

[1]架空输电线路防雷与接地的设计[J].杨飚.低碳世界.2017.

[2]架空输电线路防雷与接地的设计[J].安哲.中国新技术新产品.2016.

[3]架空输电线路防雷与接地的设计[J].杨科.中国新技术新产品.2016.

[4]白娟.基于激光扫描数据的架空输电线路周边物体对线路的安全影响研究[D].华北电力大学，2015.

牟超（1995.8.14—），性别：男;籍贯：辽宁省大连市;民族：汉族;学历：工学学士学位;职务：输电线路检修;研究方向：架空输电线路运行与检修;单位 ：国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司;邮编：125000。