呂金鵬

內(nèi)蒙古送變電有限責(zé)任公司

架空輸電線(xiàn)路防雷與接地施工技術(shù)分析

呂金鵬

內(nèi)蒙古送變電有限責(zé)任公司

通常情況下，電力系統(tǒng)輸電線(xiàn)暴露在距離地面20米-60米的高空當(dāng)中，是我國(guó)許多省市發(fā)電廠(chǎng)、用電負(fù)荷中心相連接的橋梁，是輸送電的主要渠道，關(guān)系著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的未來(lái)發(fā)展。但需要指出的是，輸電線(xiàn)路和地面上的其他事物是有一定差異性的，其有著非常顯著的導(dǎo)電性能，并且極易受到雷電的侵害?；诖?，本文將著重分析探討架空輸電線(xiàn)路防雷與接地施工技術(shù)，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

架空輸電線(xiàn)路；防雷；接地

1、輸電線(xiàn)路雷害原因

我國(guó)地域類(lèi)型豐富、地域遼闊，擁有多樣化的地質(zhì)地形，這就致使我國(guó)在建設(shè)輸電線(xiàn)路的同時(shí)也會(huì)較多遭遇雷害，雷害現(xiàn)象發(fā)生較多的地區(qū)屬于我國(guó)的山區(qū)。雷擊的電壓是因?yàn)槔自谱饔梅烹姸a(chǎn)生的，當(dāng)這種高電壓利用相應(yīng)的介質(zhì)與輸電線(xiàn)路之間建立了相應(yīng)的輸電通道，雷電產(chǎn)生的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)等多種效應(yīng)綜合作用下，雷電活動(dòng)會(huì)致使其輸電線(xiàn)路造成線(xiàn)路跳閘甚至停運(yùn)。輸電線(xiàn)路雷害注意原因包括：一是由于雷電自身的高電壓，二是與輸電線(xiàn)路的抗雷設(shè)備及相關(guān)裝置的基本性能有關(guān)。雷擊性質(zhì)在雷電災(zāi)害中也有不同的定義，其中包括反擊和繞擊等，接地電阻過(guò)高，并且絕緣能力較弱的情況下都會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的災(zāi)害，線(xiàn)路上的基本防雷裝置與防雷設(shè)施不夠完善，缺少相應(yīng)的保護(hù)能力，并且在建設(shè)輸電線(xiàn)路的時(shí)候缺少對(duì)于地質(zhì)因素的實(shí)地考察，沒(méi)有將輸電線(xiàn)路與其基本實(shí)際環(huán)境結(jié)合起來(lái)。針對(duì)目前輸電線(xiàn)路雷害的常見(jiàn)原因，我們需要在基于明確問(wèn)題的基礎(chǔ)之上，針對(duì)發(fā)展現(xiàn)狀尋求相應(yīng)的改變，以此促進(jìn)輸電線(xiàn)路防雷措施的進(jìn)一步提出。

2、架空輸電線(xiàn)路防雷與接地施工技術(shù)

2.1 合理選擇路徑

對(duì)架空輸電線(xiàn)路的路徑進(jìn)行合理選擇，是提高線(xiàn)路防雷水平的重要措施。在對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行架空敷設(shè)時(shí)，應(yīng)該合理規(guī)劃線(xiàn)路布局，盡可能在不增加線(xiàn)路長(zhǎng)度的情況下，避開(kāi)惡劣環(huán)境，選擇雷擊較少的區(qū)域。

2.2 架設(shè)避雷裝置

避雷線(xiàn)是最為常用的線(xiàn)路避雷技術(shù)之一，能夠在一定程度上降低線(xiàn)路遭受雷擊的可能性。結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)分析，在對(duì)避雷線(xiàn)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，需要關(guān)注保護(hù)角的大小以及桿塔的高度，從實(shí)際情況出發(fā)，確保避雷線(xiàn)的作用能夠得到有效發(fā)揮。一般情況下，考慮雷電繞擊的情況，應(yīng)該將避雷線(xiàn)的保護(hù)角設(shè)置為20°～30°左右。如果架空線(xiàn)路經(jīng)過(guò)山林地區(qū)，桿塔所處位置較高，不僅更容易受到雷擊的影響，而且其所處的電磁環(huán)境也更加復(fù)雜，在這種情況下，需要在線(xiàn)路桿塔橫擔(dān)兩側(cè)設(shè)置側(cè)向避雷針，能夠非常有效的預(yù)防繞擊過(guò)電壓。另外，需要將接地引下線(xiàn)與桿塔的接地體連接在一起，保證線(xiàn)路在遭受雷擊后，與避雷針連接的接地引下線(xiàn)能夠?qū)⒗纂婋娏饕氲酱蟮刂校瑢?shí)現(xiàn)對(duì)于線(xiàn)路和桿塔的保護(hù)。

2.3 安裝自動(dòng)重合閘保護(hù)

自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置可以在線(xiàn)路因故障跳開(kāi)后，按照實(shí)際需要自動(dòng)投入的一種保護(hù)裝置，可以有效提高供電的可靠性，增強(qiáng)線(xiàn)路的送電容量，提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平。將其應(yīng)用于架空線(xiàn)路中，可以作為一種非常有效的防雷措施。不過(guò)，要想使得自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置的作用得到充分發(fā)揮，需要了解沿線(xiàn)雷擊狀況，對(duì)裝置進(jìn)行合理安裝和調(diào)試，確保其能夠在出現(xiàn)雷電閃絡(luò)后，自動(dòng)恢復(fù)供電。

2.4 降低桿塔的接地電阻

降低桿塔的接地電阻是輸電線(xiàn)路常用的一種防雷技術(shù)手段，直擊雷電流在順著桿塔入地的過(guò)程中桿塔本身的電感及接地電阻將會(huì)導(dǎo)致塔頂?shù)碾妷貉杆偬岣撸虼私档蜅U塔的電阻能夠有效的減小雷電流對(duì)輸電線(xiàn)路的沖擊。其基本原理是當(dāng)桿塔的接地電阻降低時(shí)，整個(gè)回路的電阻也會(huì)隨之降低，如此一來(lái)塔頂電壓就會(huì)低至絕緣子能夠承受的水平，從而避免絕緣子的閃絡(luò)和雷擊故障的發(fā)生。根據(jù)《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》（DL/T620-1997）、《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）相關(guān)規(guī)定，當(dāng)土地電阻率在100Ω以下時(shí)，工頻接地電阻應(yīng)當(dāng)在10以下，土地電阻率在2000以上時(shí)，工頻接地電阻應(yīng)當(dāng)在30以上。常見(jiàn)的降低桿塔接地電阻方式有水平外延接地、深埋桿塔接地極、填充電阻率較低的物質(zhì)（降阻劑）三種類(lèi)型。

2.5 架設(shè)耦合接地線(xiàn)

雖然說(shuō)降低桿塔接地電阻是最為簡(jiǎn)單有效的防雷接地技術(shù)，但是在一些特殊地質(zhì)環(huán)境下桿塔接地電阻難以降低，這種情況下采用架設(shè)耦合接地線(xiàn)是一個(gè)比較好的選擇，即在輸電導(dǎo)線(xiàn)下方加設(shè)一條接地導(dǎo)向，將雷擊時(shí)的過(guò)電壓接入地下，從而提高輸電線(xiàn)路的防雷能力，降低雷擊故障的發(fā)生頻率。通過(guò)架設(shè)耦合接地線(xiàn)的方法提高輸電線(xiàn)路防雷能力的基本原理為：耦合地線(xiàn)能夠有效的增加輸電導(dǎo)線(xiàn)和地線(xiàn)之間的耦合作用，從而減小雷擊時(shí)塔頂?shù)母呶桓袘?yīng)電壓，再加上耦合地線(xiàn)對(duì)雷擊使桿塔的過(guò)電流也有一定的分流作用，因此可以有效的避免雷擊故障的發(fā)生。比較常見(jiàn)的有直掛式耦合接地線(xiàn)和側(cè)面耦合接地線(xiàn)兩種方法。

2.6 選用不對(duì)稱(chēng)絕緣

在目前的輸電線(xiàn)路當(dāng)中，為能夠最大限度上縮減輸電線(xiàn)路對(duì)占用較大的土地面積，通過(guò)同塔雙回輸電線(xiàn)路的架設(shè)逐漸演變?yōu)橐环N較為常用的方法。對(duì)于此類(lèi)型的輸電線(xiàn)，我們可通過(guò)不對(duì)稱(chēng)絕緣的方法進(jìn)行輸電線(xiàn)路的布置，以此，當(dāng)雷擊發(fā)生的時(shí)候，供電可靠性能會(huì)顯著增高，其地線(xiàn)與另一回未閃絡(luò)的輸電線(xiàn)耦合，從而使得輸電線(xiàn)防雷技術(shù)水平明顯提高，促使供電可靠性能得到強(qiáng)有力地保障。

總而言之，在整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中，輸電線(xiàn)路作為電能輸送的關(guān)鍵性通道，可是，由于輸電線(xiàn)經(jīng)常暴露在幾十米的高空當(dāng)中，雷擊是其需要面臨的一大難題，其必將會(huì)給整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性能及輸送電的可靠性帶來(lái)極大的影響。這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

[1]袁博.淄博地區(qū)架空輸電線(xiàn)路防雷技術(shù)措施分析與應(yīng)用[D].山東理工大學(xué)，2015.

[2]楊明舉，冉啟偉，張輝宇.架空輸電線(xiàn)路防雷與接地技術(shù)研究[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2014，24:1-2.

[3]黃立新，牛捷.高壓架空輸電線(xiàn)路測(cè)試技術(shù)(2)防雷接地電阻測(cè)試[J].大眾用電，2012，10:43-46.

[4]羅玉鶴.220kV高壓輸電線(xiàn)路防雷接地技術(shù)分析[J].科技與創(chuàng)新，2014，16:37-38+40.