對輸電線路的防雷接地技術的探析

【摘要】我國經(jīng)濟水平的快速發(fā)展同時也帶動著城鎮(zhèn)生產(chǎn)力水平的發(fā)展，而我國之前的鄉(xiāng)鎮(zhèn)輸電線路鋪設一直就沒有得到國家電力部門的根本重視。值得慶幸的是，近些年來隨著我國國家電網(wǎng)工程的進一步改造，國家電力部門和電網(wǎng)公司都意識到了這個問題，對無論是城鎮(zhèn)還是農(nóng)村的電力系統(tǒng)進行集中優(yōu)化改造，使整個輸電線路的安全問題得到應有的保障，但是，對于輸電線路的防雷工作一直不能采取有效的措施，本文則重點從技術層面出發(fā)簡單闡述輸電線路的防雷接地技術。

【關鍵詞】輸電線路；防雷接地；改造

前言

隨著我國輸電線路防雷技術的不斷發(fā)展，輸電線路的防雷接地技術一直是被人們所關注的話題，大氣氣候的變化異常使得雷擊現(xiàn)象頻有發(fā)生，導致雷擊的自然災害現(xiàn)象不斷增加。這些都是輸電線路安全的較大隱患，在輸電線路防雷維護中應引起足夠重視。本文筆者結合多年實際工作經(jīng)驗，首先闡述接地防雷裝置的影響因素，然后就輸電線路的防雷接地技術防雷措施進行簡單闡述，以供參考。

1.輸電線路的安全隱患及影響接地裝置的因素

1.1輸電線路存在的主要安全隱患

從近些年全國電力系統(tǒng)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，在輸電線路的安全隱患中，比較常見的外來破壞、鳥害和雷擊，而雷擊造成的輸電線路損害是比較常見的一種安全問題，從2007年至今，在上千幅的高壓電跳閘率總體呈上升趨勢，只有在2010年這一比例才有所降低，在2011年這一數(shù)據(jù)才持續(xù)降低，穩(wěn)定在一個比較低的數(shù)值，而從這幾類對輸電線路的破壞情況來看，總量能夠達到所有破壞因素的100%，而雷擊在這幾類破壞輸電線路的現(xiàn)象中是最多的，也是最普遍的，其發(fā)生概率占總體發(fā)生的一半以上。因此，拋開輸電線路的線路老化因素來看，天氣的變化異常是破壞輸電線路的主導因素。

1.2影響接地裝置的主要因素

輸電線路防雷裝置在接地過程中要有明確的圖型說明，而輸電線路的重要組成部分是輸電線路的防雷接地裝置，接地散電壓主要靠接地電阻來完成地體的散流。通常，地下電阻是接地引下線電阻和接觸電阻的總和。這中裝備的目的在于能夠?qū)⒋髿庵休斔瓦^來的電流穩(wěn)定的泄入大地，保障線路設備的絕緣、減少因雷擊產(chǎn)生的跳閘，從人員安全的角度來說可以避免人員因行走跨步造成的回流，減少對人身的傷害。自然接地體和人工接地體組成了接地裝置，自然接地體由于其電阻不滿足防雷要求，在進行接地裝置時需要人工設置。而在安全接地裝置時，要充分考察當?shù)氐耐寥离娮杪始奥裰迷O備的深度，因為接地裝置的防雷沖擊特性和結構尺寸均與雷電流姐以上幾樣外界參數(shù)有關。

2.改造輸電線路防雷接地技術的具體措施

2.1改造接地裝置的結構

圓環(huán)為特意設置的環(huán)路結構，與以往桿塔周圍的閉合環(huán)路不同的是該環(huán)路所處位置較遠，一般控制于8～15m，確保了被監(jiān)測的范圍，具有代表性。對桿塔引下線的改造，考慮了監(jiān)測環(huán)路的可能性，除保持一根引下線與桿塔直接連通外，其余均通過微距隔離間隙絕緣，既可定期監(jiān)測周圍接地裝置的連通狀況，又無須拆開接地裝置，便于及時監(jiān)測。該監(jiān)測手段針對性強、測量接地電阻準確有效。

2.2對接地裝置進行分流

對接地裝置的分流可從以下兩方面入手：

一方面可充分利用斜拉線對高塔和水泥桿等，降低塔身電感對減少雷擊閃絡有明顯的實效，充分利用已有的桿塔拉線，將其與接地裝置并聯(lián)。為保證分流效果，應確保拉線上下兩端與接地裝置連接良好。利用四根拉線并在每根拉線的接地端串入隔離間隙，拉線下端的串聯(lián)適當加大，間隙距離為5～7mm，用于保護桿塔拉線不受短路電流影響。另一方面可利用下引線分流。引下線應分別接入地網(wǎng)以減少電感效應，每根接地射線均應直接連至桿塔接地引出端。桿塔的接地引出端附近設置一個環(huán)行抱箍，便于接地射線的連接。桿塔引下線串入一個隔離間隙，便于檢測接地射線的連通情況。

2.3對以電磁感應接地的裝置要進行強化

根據(jù)雷擊閃絡的反擊理論，增加耦合系數(shù)、減少電感和接地電阻均為提高耐雷水平的重要手段。按傳統(tǒng)理論觀點，增加耦合系數(shù)僅能通過架空地線或耦合地線的方式實現(xiàn)。但雷擊過程包含了暫態(tài)行波過程及穩(wěn)態(tài)電磁感應過程，因此改善接地裝置的分布狀況可實現(xiàn)耦合系數(shù)的增加，當ρ>500Ω·m可采用強化電磁感應桿塔接地射線。ρ>1000Ω·m可根據(jù)具體情況選擇加強型接地裝置結構，比傳統(tǒng)延伸地線的電磁耦合系數(shù)更大，可進一步提高線路耐雷水平。

2.4充分利用新型的接地射線材料

目前，國內(nèi)輸電線路的接地射線均采用未進行任何防護處理的普通鋼材，使用壽命有限，應積極探索和應用如滲鋁鋼材、鋁包鋼、銅包鋼等新型材料，有效提高接地裝置的可靠性和長久性。

2.5設置垂直接地極

在山區(qū)高土壤電阻率地帶適當加大埋設深度至0.6～0.8m。為確保接地極散流效果，在陡坡地形應以垂直地表面的深度作為計算深度，防止受洪水沖刷等各種因素使接地射線露于地表失去正常的散流效用。

結語

自然災害造成的雷擊現(xiàn)象并不是無故發(fā)生的，針對輸電線路的安全隱患問題大自然已經(jīng)不止一次給人類敲響警鐘。以往由于我國輸電線路的防雷接地技術手段落后，在加上物質(zhì)條件的不成熟，雷擊現(xiàn)象對人們的生命財產(chǎn)安全帶來了一定的安全隱患，導致雷擊現(xiàn)象發(fā)生時對人民的生命財產(chǎn)造成了巨大的損失。現(xiàn)如今，我國的科學技術和經(jīng)濟水平都已站在世界的前列，至今為止，已經(jīng)可以幾乎完全避免的這類情況的再次發(fā)生。但是，面對輸電線路的防雷接地技術，我們這些科研工作者仍需不斷的努力，為提高輸電線路防雷安全技術做出自己應有的貢獻。

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