浅析输电线路防雷接地技术

摘要：输电线路的防雷接地技术一直以来就是人们关注的焦点之一，随着天气异常现象的增加，由雷击所导致的输电线路安全事故不断增加，所以在目前的电力系统升级改造过程中应该引起足够的重视。本文结合本地区工作经验，列举了一些常用的防雷接地技术措施，希望能为相关单位提供一些参考。

关键词：输电线路；防雷接地；改造

Abstract: the transmission line lightningproof grounding technology has been the focus of attention of the people is one, with the increase of the weather anomaly, caused by lightning of transmission lines safety accidents increases, so in the present electric power system upgrading process should be cause enough attention. This paper based on local work experience, listed some commonly used lightningproof grounding technical measures, hoping to provide some references to related unit.

Keywords: transmission lines; Lightningproof grounding; transformation

中图分类号：P466文献标识码：A文章编号：

1引言

目前，我国的经济水平高速发展，城镇化速度也逐步加快，中国长期以来城乡格局得以改变，这也要求电力部门对此加以重视，及时调整战略，所幸的是，国家政府以及电力公司本身都已经意识到了这个问题，针对电网的改造与升级一直没有停止。但是随着电网建设、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。输电线路作为整个电力体系的基础，其重要突出的作用和地位都是不言而喻的。一旦在设计、施工等方面出现问题，将会对整个输电系统产生巨大的影响。因此，输电线路一定要考虑到安全与可靠。

在输电线路的安全隐患中，雷击输电线路所引发的问题是比较常见的安全问题之一，据了解，2007年至2010年，220千伏线路跳闸率总体呈上升趋势，但2010年得到一定控制，同比2009年下降11.5%，2011年跳闸率继续降低至0.429，得到有效控制。经过数据分析，雷击、外力破坏、鸟害是江西电网输电线路故障的主要因素，这三类原因的跳闸次数达到总数的100%，而其中雷击是最主要因素，占跳闸总数的五成以上。随着天气变化越来越无常，雷电所引起的跳闸、停电事故也日益增多。

为确保输电线路防雷设施可靠，每根杆塔一般均敷设接地装置并与地线牢靠连接，以使击中地线或塔顶的雷电流通过较低的接地电阻泄入大地。而降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率、减少雷害事故最有效最经济的方法。本文以常用输电线路防雷技术特点为例，提出降低接地电阻值的具体措施，有关单位可以作为借鉴。

2影响接地装置因素

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。接地装置由自然接地体和人工接地装置组成，前者接地电阻不能满足要求，需装设人工接地装置。接地装置冲击特性与其结构尺寸、土壤电阻率、接地装置的埋深及雷电流参数有关。

3输电线路防雷接地技术措施

3.1接地装置结构改造

针对福建省电网接地装置采用普通射线方式，结构维护难、工作量大，导致损坏的接地装置不能及时发现和修复，因此对原有接地装置进行了改造，设置一微距离接地圆环。圆环为特意设置的环路结构，与以往杆塔周围的闭合环路不同的是该环路所处位置较远，一般控制于8~15m，确保了被监测的范围，具有代表性。对杆塔引下线的改造，考虑了监测环路的可能性，除保持一根引下线与杆塔直接连通外，其余均通过微距隔离间隙绝缘，既可定期监测周围接地装置的连通状况，又无须拆开接地装置，便于及时监测。该监测手段针对性强、测量接地电阻准确有效。

3.2接地装置的分流措施

(1)斜拉线的利用。对高塔和水泥杆等，降低塔身电感对减少雷击闪络有明显的实效，充分利用已有的杆塔拉线，将其与接地装置并联。为保证分流效果，应确保拉线上下两端与接地装置连接良好。利用四根拉线并在每根拉线的接地端串入隔离间隙，拉线下端的串联适当加大，间隙距离为5~7mm，用于保护杆塔拉线不受短路电流影响。

(2)引下线的分流。引下线应分别接入地网以减少电感效应，每根接地射线均应直接连至杆塔接地引出端。杆塔的接地引出端附近设置一个环行抱箍，便于接地射线的连接。杆塔引下线串入一个隔离间隙，便于检测接地射线的连通情况。

3.3强化电磁感应型接地装置

根据雷击闪络的反击理论，增加耦合系数、减少电感和接地电阻均为提高耐雷水平的重要手段。按传统理论观点，增加耦合系数仅能通过架空地线或耦合地线的方式实现。但雷击过程包含了暂态行波过程及稳态电磁感应过程，因此改善接地装置的分布状况可实现耦合系数的增加，当ρ>500Ω•m可采用强化电磁感应杆塔接地射线。ρ>1000Ω•m可根据具体情况选择加强型接地装置结构，比传统延伸地线的电磁耦合系数更大，可进一步提高线路耐雷水平。

3.4采用新型接地射线材料

目前，国内输电线路的接地射线均采用未进行任何防护处理的普通钢材，使用寿命有限，应积极探索和应用如渗铝钢材、铝包钢、铜包钢等新型材料，有效提高接地装置的可靠性和长久性。

3.5设置垂直接地极

在山区高土壤电阻率地带适当加大埋设深度至0.6~0.8m。为确保接地极散流效果，在陡坡地形应以垂直地表面的深度作为计算深度，防止受洪水冲刷等各种因素使接地射线露于地表失去正常的散流效用。

在高土壤电阻率地区，作为接地补充措施，应用垂直接地极可较好地改善表面干燥土壤接地的不良问题。设置垂直接地极时，应在靠近杆塔附近处开始布置。水泥杆塔垂直接地极从距离杆塔3~5m处开始布置，铁塔可从5~8m开始布置。垂直接地极的长度约选择1.5m，间距可控制于4~6m，采用圆钢或角钢加工。

3.6接地射线的保护

为进一步提高接地装置的使用寿命，需对接地引下线进行特别防腐处理。选用12~14mm的截面较粗的圆钢为接地极并采用热缩管保护，防护范围为地面以上30~50cm至地面以下100cm。

4结束语

输电线路的安全问题已经不止一次的给人们敲响了警钟，所以我们一定要对此加以足够的重视。过去，输电线路的防护措施限于技术物质条件而往往不够充分，给人们的生产生活都带来了一定的影响，甚至发生过重大的损失，在科学技术飞速发展的今天，我们应该尽可能的避免这些情况的再次发生。也希望本文所提出的输电线路的防雷接地技术能真正为电力系统工作人员提供有意义的帮助和指导。

参考文献

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