摘要：輸電線路一般都是在室外，經(jīng)常受到臺(tái)風(fēng)、雷電以及大雨等多方面的自然氣象條件直接影響，從而給電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來不穩(wěn)定的影響。雷電是造成輸電線路故障昀主要的因素之一，會(huì)使輸電線路出現(xiàn)燒毀或者短路現(xiàn)象，產(chǎn)生雷擊跳閘等事故;由于雷擊的電流很強(qiáng)大，在輸電線路上將產(chǎn)生遠(yuǎn)高于線路額定電壓的“過電壓”，甚至?xí)?duì)電力系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)設(shè)備造成較大的損害，因此加強(qiáng)防雷接地設(shè)計(jì)及維護(hù)，能夠減少或防止此類問題發(fā)生。

關(guān)鍵詞：輸電線路;防雷接地設(shè)計(jì);問題;改進(jìn)方法

1輸電線路采取防雷接地措施的必要性

1、輸電線路在雷電環(huán)境中容易遭到雷擊而引發(fā)故障

輸電線路由導(dǎo)線、地線、接地裝置和絕緣子串等構(gòu)成。其中，絕緣體是確保輸電線路電能傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。如果輸電線路進(jìn)行防雷接地設(shè)計(jì)，且即便是采取了防雷措施，但是沒有實(shí)施有效的維護(hù)工作，就會(huì)導(dǎo)致輸電線路在雷電天氣由于雷擊而引發(fā)跳閘故障，如果此時(shí)輸電線路正處于運(yùn)行狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致電能傳輸受到干擾。

2、雷電會(huì)導(dǎo)致輸電線路過熱而引發(fā)重大事故

雷電包括直擊雷、傳導(dǎo)雷和感應(yīng)雷，其中對(duì)輸電線路破壞力昀強(qiáng)的是直擊雷，其所釋放的電流，哪怕僅僅持續(xù)幾微妙，也會(huì)在空氣中形成電磁波而導(dǎo)致脈沖電壓產(chǎn)生。在輸電線路附近如果存在這種電磁波，就會(huì)通過傳輸線路與電氣設(shè)備接觸而導(dǎo)致電氣設(shè)備處于過電壓狀態(tài)下運(yùn)行。由于過電壓導(dǎo)致電氣設(shè)備過熱，就會(huì)使得設(shè)備產(chǎn)生故障。如果因此而導(dǎo)致輸電線路過熱而沒有及時(shí)處理，甚至?xí)l(fā)火災(zāi)。受到直擊雷的影響，地電位會(huì)被抬高，輸電線路上所連接的電氣設(shè)備受到威脅，甚至?xí)＜暗饺松戆踩?。與直擊雷相比，傳導(dǎo)雷和感應(yīng)雷的威脅力是比較弱的，但是擊中傳輸線路或者線路附近的區(qū)域，也會(huì)因過電壓產(chǎn)生通過線路損壞電氣設(shè)備。

3、接地設(shè)計(jì)可以有效地預(yù)防輸電線路被雷擊

當(dāng)輸電線路處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，由于線路遭到雷擊會(huì)導(dǎo)致跳閘故障發(fā)生，在輸電線路的總跳閘事故中超過2/3。要確保輸電線路的運(yùn)行質(zhì)量，使其因雷電事故而引發(fā)的跳閘率降低，就要采取必要的防雷措施，接地設(shè)計(jì)是輸電線路預(yù)防雷擊的有效措施。輸電線路為架空線路，則可以將桿塔充分地利用起來，經(jīng)過技術(shù)處理后使其發(fā)揮雷電導(dǎo)流的作用，輸電線路得到了保護(hù)，而避免發(fā)生跳閘事故。輸電線路做好防雷接地設(shè)計(jì)工作，可以提高防雷能力，確保輸電線路處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。

2輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)的問題

2.1土壤電阻率高

由于電力需求范圍大，我國(guó)輸電線路覆蓋的面積非常廣，因此，部分輸電線路建設(shè)在山區(qū)、巖石區(qū)等電阻率較高的地區(qū)，輸電線路防雷接地設(shè)施的運(yùn)行，主要依靠避雷裝置與接地裝置相連，在輸電線路遭受雷擊時(shí)，將電流傳導(dǎo)大地中，從而避免雷擊產(chǎn)生的破壞，但是電阻率較高的土壤環(huán)境容易阻礙電流的傳導(dǎo)，降低防雷接地裝置運(yùn)行的可靠性，使輸電線路的安全運(yùn)行無法得到保障，所以，在輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)中普遍存在土壤電阻率高的問題，設(shè)計(jì)人員可以通過深入分析問題并采取相應(yīng)措施，來保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2接地方式不合理

現(xiàn)階段，隨著輸電線路避雷接地技術(shù)的不斷發(fā)展，接地的方式也越來越多，但是由于設(shè)計(jì)人員對(duì)輸電線建設(shè)地點(diǎn)情況的掌握不夠全面、考慮不夠周到以及部分設(shè)計(jì)人員專業(yè)技術(shù)水平不足，導(dǎo)致了在輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)上，接地方式的選擇不合理，無法滿足工作要求，使雷電電流不能可靠的導(dǎo)入大地中，造成桿塔頂電位升高，對(duì)線路進(jìn)行反擊，因此在輸電線路的設(shè)計(jì)中可能會(huì)出現(xiàn)接地方式不合理的設(shè)計(jì)問題，降低了防雷接地設(shè)施的建設(shè)效果，使電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，不利于電力企業(yè)的穩(wěn)定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

2.3特殊區(qū)域防雷接地設(shè)計(jì)問題

由于地理?xiàng)l件的特殊性，一些地區(qū)的輸電線路遭雷擊的可能性較大，比如不良導(dǎo)電土質(zhì)與良導(dǎo)電土質(zhì)的交界地區(qū)、土山頂部、山谷風(fēng)口處等等，這些地區(qū)在雷雨天氣時(shí)，容易出現(xiàn)輸電線雷擊事故，這不僅降低了當(dāng)?shù)毓╇姷姆€(wěn)定性，而且輸電線路設(shè)施的頻繁損壞也加重的電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，因此在特殊地區(qū)設(shè)計(jì)人員需要綜合考慮地形因素，加強(qiáng)防雷接地設(shè)施的運(yùn)作效果，但現(xiàn)階段，部分設(shè)計(jì)人員對(duì)于輸電線路建設(shè)地區(qū)的情況掌握不充分或缺乏相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，導(dǎo)致目前的輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)中依然存在特殊區(qū)域防雷接地設(shè)計(jì)問題，影響了電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2.4絕緣水平不足

在輸電線路中，絕緣子是保證其絕緣水平的重要因素，在雷雨電氣中，雷擊會(huì)導(dǎo)致線路的地阻抗上出現(xiàn)非常高的電位差，導(dǎo)致輸電線路中的絕緣子出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，嚴(yán)重的情況下，雷電可能會(huì)直接將絕緣子擊穿，導(dǎo)致避雷接地設(shè)施無法發(fā)揮自身的效果，使電力系統(tǒng)中的設(shè)備遭到破壞，同時(shí)容易造成大范圍的停電，影響電力企業(yè)供電的穩(wěn)定性，并引發(fā)安全事故，對(duì)群眾的生命財(cái)產(chǎn)造成危害，因此，在現(xiàn)階段的輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)中，可能會(huì)出現(xiàn)絕緣水平不足的設(shè)計(jì)問題，降低了輸電線路整體設(shè)計(jì)的可靠性，不利于電力企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)、穩(wěn)定發(fā)展。

3防雷接地技術(shù)設(shè)計(jì)方案

3.1優(yōu)化防雷設(shè)計(jì)

進(jìn)行防雷接地的設(shè)計(jì)中，通?？吹绞褂玫谋芾自O(shè)備是避雷針、避雷帶、架空地線以及避雷器等，屬于雷電接收裝置，主要是直接或間接接收雷電。如果雷電接收裝置功能能夠被運(yùn)用恰當(dāng)，就可以發(fā)揮出其主要的防雷性能，將雷電吸引接收并使雷電流導(dǎo)入大地，對(duì)線路中的地線（避雷線）分流也能實(shí)現(xiàn)，提高整體的安全性能，習(xí)慣不一樣的電壓環(huán)境。通常輸電線路 110kV及以上電壓等級(jí)線路設(shè)計(jì)按雙避雷線進(jìn)行建構(gòu)，110kV以下電壓等級(jí)的線路就可以運(yùn)用單避雷線設(shè)計(jì)，以此要全面發(fā)揮出其線路的防雷接地的重大作用。進(jìn)行避雷設(shè)計(jì)中，運(yùn)用的電阻避雷器通常屬于非線形，以此實(shí)現(xiàn)避雷器和塔桿的相互關(guān)聯(lián)，防止線路過于太熱的情況發(fā)生，就需要讓工作人員對(duì)這項(xiàng)工作的重視，必須保證避雷器的優(yōu)化，提高線路對(duì)雷雨災(zāi)害的抵御技能。

3.2提升接地電阻的性能

設(shè)計(jì)人員要對(duì)接地電阻的具體情況深入分析，這也是為了保證接地裝置等設(shè)備正常運(yùn)作。接地電阻是接地體的對(duì)地電阻之和，可以作為衡量接地裝置效率的參考標(biāo)準(zhǔn)。接地電阻的質(zhì)量水平直接關(guān)系到接地裝置的水平質(zhì)量，維護(hù)輸電線路正常工作。根據(jù)接地電阻的測(cè)量監(jiān)控能夠發(fā)揮出接地電阻主要的防雷性能，為了可以實(shí)現(xiàn)此目的，需要在實(shí)際的運(yùn)作過程中，對(duì)接地電阻的數(shù)值進(jìn)行有效控制。

3.3優(yōu)化自動(dòng)重合閘設(shè)計(jì)模塊

根據(jù)實(shí)際調(diào)查顯示，自動(dòng)重合閘方案的優(yōu)化是可以有效提高輸電線路防雷的作用。自動(dòng)重合過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)供電的迅速恢復(fù)，可以有效減少雷擊跳閘后停電這種事故發(fā)生。如果期間遭受雷擊的狀況，防雷裝置就會(huì)自動(dòng)開啟，會(huì)使輸電線路被雷擊中的概率大大降低，如果遭受雷擊造成跳閘，自動(dòng)重合閘裝置就會(huì)開啟，可以在超短的時(shí)間里使供電快速恢復(fù)，消除瞬時(shí)性故障，確保持續(xù)供電，防止給客戶所造成的損失。

結(jié)束語

做好輸電線防雷接地設(shè)計(jì)是確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要因素。在設(shè)計(jì)過程中，防雷接地設(shè)計(jì)往往會(huì)出現(xiàn)缺乏可靠性、運(yùn)行中有風(fēng)險(xiǎn)、容易受區(qū)域影響、絕緣子故障等問題，因此設(shè)計(jì)人員可以通過降低塔頂電位、保證設(shè)計(jì)方案的有效性、綜合區(qū)域情況設(shè)計(jì)、合理設(shè)計(jì)絕緣子來優(yōu)化輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)。

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作者簡(jiǎn)介：于翔（1988.6-），男，漢族，內(nèi)蒙古呼倫貝爾，碩士研究生，工程師，研究方向：輸電線路運(yùn)維與檢修，電力工程安全風(fēng)險(xiǎn)管理。