普光氣田電網(wǎng)架空線路防雷接地改造

武紀(jì)強(qiáng)　趙東升　王建華

摘 要：文章重點(diǎn)分析了普光氣田電網(wǎng)架空線路的運(yùn)行自然環(huán)境，研究了原有防雷接地設(shè)計(jì)及現(xiàn)狀，針對目前雷擊跳閘情況，提出線路防雷改造措施及具體要求。

關(guān)鍵詞：架空線路 防雷 接地

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（a）-0109-01

普光氣田35 kV架空線路分布于崇山峻嶺之間，受亞熱帶氣候影響，四季空氣濕潤，山體植被茂盛，水資源豐富，符合易雷區(qū)地形地貌特征。在建的“川氣東送”工程輸送管道系統(tǒng)交錯(cuò)縱橫，地理環(huán)境比較復(fù)雜，山頂、低洼地、河溝、水塘比較多，地下埋設(shè)各種氣、水金屬管線，在雷雨季節(jié)增加了線路遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)因素。從線路所在的整體地形地貌上分析，屬于典型易雷區(qū)地形地貌。

線路走向曲折蜿蜒，受山地地形限制，桿塔建設(shè)時(shí)線路交叉，轉(zhuǎn)角及線路接頭數(shù)量眾多，這些都是降低線路耐雷水平的因素。尤以轉(zhuǎn)角及耐張桿塔情況更為嚴(yán)重，在線路接頭位置由于尖端的出現(xiàn)，造成的電場分布不均勻程度加劇，更易造成空氣電離，建立相間放電通道而形成跳閘或斷線事故。由于轉(zhuǎn)角桿塔線路方向的變化而帶來雷電波雙向進(jìn)波，提高了感應(yīng)過電壓幅值，更易破壞該處桿塔的絕緣而造成雷害事故。

普光氣田電網(wǎng)線路防雷設(shè)施主要采取安裝線路避雷線、安裝線路避雷器、引下線與接地網(wǎng)。目前，通過開挖接地裝置和測量接地電阻情況來看，接地極腐蝕損壞較為嚴(yán)重，接地電阻值較大，接地引下線均利用桿內(nèi)鋼筋引下，桿體內(nèi)部鋼筋銹蝕，固定用穿心螺栓與引下線接觸面變小甚至開脫。部分線路沒有安裝架設(shè)避雷線。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，35 kV輸配電系統(tǒng)運(yùn)行以來，由于雷擊引起線路的跳閘總數(shù)為15次，占線路事故跳閘總數(shù)的23.8%。目前的防雷設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足普光氣田電網(wǎng)安全運(yùn)行要求，為了降低線路雷擊跳閘率，采取以下改造措施。

1 增設(shè)電桿避雷線、金屬橫擔(dān)與接地點(diǎn)外下引線，改善雷擊泄流電氣通道

經(jīng)長期運(yùn)行，部分水泥桿體內(nèi)部存在鋼筋銹蝕，固定用穿心螺栓與接地引下線接觸面脫開或接觸面積小，造成接閃線與接地線之間的通路不暢或未聯(lián)通因素。通過增加明敷接地引下線與接地地網(wǎng)相連，能夠做到有可靠地電氣連接。

2 接地裝置改造

借鑒地方電力設(shè)計(jì)部門的一些經(jīng)驗(yàn)做法，盡量減少接地電阻，增大接地裝置瞬時(shí)大電流的散流能力，提高線路耐反擊雷水平。

2.1 由原接地網(wǎng)連接敷設(shè)延伸呈放射狀鍍鋅圓鋼的接地線

根據(jù)當(dāng)?shù)仉娏Σ块T的檢修維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，采用放射形接地網(wǎng)能夠改善散流效果。對每基桿塔接地模塊末端向桿塔外方向焊接放射狀水平接地體（采用Φ10熱鍍鋅圓鋼，每根約15 m的延長線）。具體做法如圖1。

具體施工要求如以下幾點(diǎn)。

（1）水平接地體敷設(shè)原則為盡量向土壤電阻率低的方向敷設(shè)，避開巖石等影響導(dǎo)電散流的地貌。

（2）新增的水平接地體，應(yīng)盡量向外呈放射狀敷設(shè)，使得桿塔的工頻接地電阻值<10 Ω。若不滿足<10 Ω條件，則繼續(xù)放射狀敷設(shè)，直到滿足條件為止。

（3）敷設(shè)、焊接10#熱鍍鋅圓鋼作為接地延伸，該熱鍍鋅圓鋼焊接在原接地模塊外側(cè)。

（4）接地模塊埋設(shè)深度為：一般地區(qū)0.7 m，巖石地區(qū)不小于0.3 m，水旱田為耕作深度下 0.8 m。

接地圓鋼埋設(shè)深度為：一般地區(qū)0.7 m，巖石地區(qū)不小于0.3 m，水旱田為耕作深度下0.8 m。開挖地方若高低不平，則沿等高線開挖。

（5）圓鋼焊接時(shí)的搭接長度必須大于圓鋼的6倍直徑，并在焊接完后刷瀝青漆防腐。

（6）巖石地區(qū)開挖后，須換土回填并適當(dāng)增加接地線長度。接地溝應(yīng)使用土壤電阻率小的土回填，并清除石塊雜物。

2.2 損壞的接地模塊更換

對經(jīng)常遭遇雷擊及發(fā)生過雷擊事故的區(qū)域范圍內(nèi)的桿塔，重新測量接地電阻值，對電阻值大于10Ω的，開挖更換損壞的接地模塊。

3 選擇合適的地段，加裝線路有串聯(lián)間隙氧化鋅避雷器，降低雷擊繞擊線路的幾率

對容易發(fā)生雷擊和已經(jīng)發(fā)生雷擊的區(qū)域桿塔地段加裝線路避雷器。容易遭受雷擊的桿塔一般是大檔距、高差大、相對位置較高、斜坡上、靠近河流等位置桿塔。特別是對于變電所出口附近的線路，如易遭受雷擊，會(huì)對凈化廠的35 kV可靠性產(chǎn)生影響，則在靠近上述區(qū)域內(nèi)，重點(diǎn)加裝避雷器。

4 對部分無避雷線的末端線路補(bǔ)充架設(shè)避雷線，提高避雷水平

對部分未架設(shè)避雷線的由主線路至集氣站場的分支電桿線路，補(bǔ)充安裝避雷線支架，安裝避雷線。

5 銅鍍鋼接地材料和可塑性接地模塊的局部運(yùn)用

35 kV生產(chǎn)管理中心線線路較短，但是其為普光生產(chǎn)指揮系統(tǒng)的供電電源，鑒于其重要性，對其接地裝置進(jìn)行升級改造，采用鍍銅接地材料做水平體，銅鍍鋼接地極做垂直接地極，電氣連接采用放熱焊接，這樣可以做到設(shè)施的接地系統(tǒng)終身免維護(hù)。同時(shí)通過可塑性接地模塊和垂直接地極進(jìn)一步降低接地電阻和加強(qiáng)系統(tǒng)的散流能力，避免系統(tǒng)自身的阻抗導(dǎo)致的地電位升高，引起線路跳閘。

6 效果分析

通過采取以上綜合防雷措施，提高了桿塔接地電阻合格率，提高線路耐雷水平，減少了線路在遭受雷擊時(shí)由于接地電阻不合格導(dǎo)致設(shè)備絕緣擊穿而造成的事故發(fā)生，確保了電網(wǎng)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。從改造至今一年來，只發(fā)生一起雷擊跳閘事故，改造效果明顯。

參考文獻(xiàn)

[1] 交流電氣裝置的接地（DL/T 621-1997）[S].

[2] 防雷裝置的設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)和檢測（IEC61024）[S].