輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)與維護(hù)的研究

張 勇廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局，廣西南寧 530031

輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)與維護(hù)的研究

張 勇
廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局，廣西南寧 530031

在電力行業(yè)發(fā)展過程中輸電線路長度逐年增加，輸電線路的安全有序運(yùn)行對于電力供應(yīng)具有重要意義和價值，而線路防雷接地設(shè)計(jì)和維護(hù)是保障輸電線路運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，所以在輸電線路建設(shè)過程中工作人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化線路防雷接地設(shè)計(jì)和維護(hù)，這樣才能夠保證線路的安全有序運(yùn)行，進(jìn)而推動我國電力行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

輸電線路；防雷接地；設(shè)計(jì)；維護(hù)

雷電是一種很嚴(yán)重的自然災(zāi)害，雷電活動一旦對大地產(chǎn)生放電，便會引起巨大的熱效應(yīng)、電效應(yīng)和機(jī)械力，而造成巨大的破壞。而輸電線路分布很廣，地處曠野，綿延數(shù)百公里，很容易遭受雷擊。線路落雷后，沿輸電線路傳入變電站的侵入波會威脅著變電站的電氣設(shè)備，造成重大事故。

本文將對防雷接地裝置的功能和構(gòu)成進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上研究輸電線路的防雷接地措施，最終探索管理維護(hù)輸電線路的策略，通過為輸電線路的防雷接地設(shè)計(jì)和維護(hù)提供理論依據(jù)，提升輸電線路的安全運(yùn)行水平。

1 雷擊跳閘原因分析

直擊、反擊、繞擊作為輸電線路發(fā)生雷擊跳閘的主要原因，尤其是反擊、繞擊因素。第一，在輸電線路反擊桿塔、桿塔附近避雷線上落雷后，由于桿塔的電感和桿塔接地電阻上出現(xiàn)壓降情況，導(dǎo)致塔頂?shù)碾娢粫谅方^緣發(fā)生閃絡(luò)的數(shù)值，將造成桿塔雷擊反擊。桿塔的接地電阻作為影響雷擊跳閘率的關(guān)鍵因素，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，在桿塔接地電阻增加10Ω的情況下，雷擊跳閘率將會增加1/2。第二，輸電線路繞擊雷繞過避雷線的屏蔽，將會出現(xiàn)繞擊現(xiàn)象，相對于反擊因素，繞擊因素較為復(fù)雜。繞擊因素主要與輸電線路所處地理位置、輸電線路桿塔的高度、避雷線發(fā)揮作用相關(guān)。

2 防雷接地裝置的功能與構(gòu)成

防雷接地裝置具有較強(qiáng)的抗雷擊性，具有非常廣的應(yīng)用范圍。本文將對輸電線路防雷裝置接地的維護(hù)與設(shè)計(jì)措施進(jìn)行研究。首先，需要對這套裝置的部分功能和構(gòu)成進(jìn)行了解，總的來說當(dāng)前電力線路防雷裝置有接地電阻、接地裝置、引點(diǎn)裝置、接收裝置構(gòu)成。第一，接收裝置。接收裝置主要功能是在雷電放出時有效接收雷電，通常被制作成金屬桿（我們通常稱作的避雷線、避雷針）。第二，引線裝置。作為一種導(dǎo)體，該裝置能夠轉(zhuǎn)移雷擊電流，通常用于間接雷擊和直接雷擊。運(yùn)用于防雷裝置中的引電裝置應(yīng)當(dāng)具備一定耐腐蝕性和強(qiáng)度，該裝置的防雷工作中的主要功能是銜接。第三，接地裝置。接地裝置包括接地體和接地線兩種。其主要作用在于防靜電，進(jìn)而為維修人員安全提供保護(hù)，通常采用的基礎(chǔ)材料為25mm2的裸銅軟線。第四，接地電阻。接地電阻本質(zhì)上是接地體對地電阻總和。電阻大小等于接地裝置電壓電流比。經(jīng)常用作對接地裝置的衡量，進(jìn)而在管理和維護(hù)輸電線路中發(fā)揮作用。

3 輸電線路的防雷接地措施

在對輸電線路防雷接地措施進(jìn)行研究時，首先需要實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)每個裝置的了解，這樣每個裝置的作用才能夠充分發(fā)揮出來，進(jìn)而使得防雷需求得到滿足。

第一，接地電阻.實(shí)際當(dāng)中要想防雷就要將接地電阻降低，通過電流原理在減小電阻的情況下緩沖電流，這樣設(shè)備性能能夠得到有效提升，也就是說接地電阻會隨著桿塔頂電位的降低而降低，相應(yīng)的防雷能力就會更強(qiáng)。

第二，避雷線或避雷針。實(shí)現(xiàn)電流分流是避雷線或避雷針的主要作用，對于提升導(dǎo)線安全系數(shù)具有重要意義。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)線上設(shè)計(jì)避雷針，這樣避雷線的作用才能夠更好的發(fā)揮出來。在運(yùn)行電壓不同的情況下應(yīng)當(dāng)采用不同的對待方法，線路電壓大于220kV時，應(yīng)當(dāng)將雙避雷線架設(shè)在全線路，當(dāng)線路電壓為110kV時要將單避雷線架設(shè)在全線路，當(dāng)線路電壓為35kV時無需進(jìn)行避雷線架設(shè)。

第三，自動重合。在使用自動閘時會實(shí)現(xiàn)自動重合，也就是在防雷的瞬間防雷裝置的自動重合結(jié)構(gòu)會斷電，然后再自動恢復(fù)。這能夠減少電線受到雷擊的傷害，同時客戶需求也能夠得到滿足，避免了長時間停電的麻煩。通過新設(shè)計(jì)裝置接地故障傷害設(shè)備的問題得到了很好的解決。所以必須要想防雷裝置設(shè)置在輸電線路中，同時還需要安裝自動重合閘。

第四，避雷針。實(shí)際當(dāng)中最常見防雷裝置就是避雷針，它在樓房等建筑中得到廣泛應(yīng)用，具有較好的防雷效果。但不同于我們的了解，避雷針不屬于直接避雷裝置，它的作用是轉(zhuǎn)移雷電。當(dāng)前雷擊頻繁區(qū)域使用的保護(hù)針都成三十度的負(fù)角。放在輸電線路兩邊的保護(hù)針能夠和導(dǎo)線上方避雷針構(gòu)成防雷設(shè)備。

第五，避雷裝置的作用。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，人們設(shè)計(jì)的接地電阻并不具有完全防雷的作用，具有一定缺陷。此時設(shè)計(jì)避雷器就能夠提升防雷效果，通常采用的電阻避雷器是非線形的，通常和絕緣子并聯(lián)在桿塔上，雷擊是就會形成串聯(lián)進(jìn)行放電。這樣輸電線路燒毀和絕緣子閃絡(luò)現(xiàn)象就能夠得到有效避免，但這要求工作人員了解具體環(huán)境，在合理位置安裝操作，這樣防雷效果才能夠得到提升。

4 管理維護(hù)輸電線路的策略

防雷接地設(shè)計(jì)完成后，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)組織技術(shù)人員進(jìn)行線路的架設(shè)安裝，這樣線路持續(xù)供電才能夠保證。實(shí)際當(dāng)中一項(xiàng)非常重要的工作就是合理維護(hù)輸電線路，它能夠產(chǎn)生明顯的檢測和防范作用，防雷處理、狀態(tài)檢修、實(shí)時管理是其主要內(nèi)容。首先，通過實(shí)時管理能夠及時檢修設(shè)備，一般輸電線路需要獲得全天候的維護(hù)管理，這樣存在其中的故障才能及時發(fā)現(xiàn)，因雷擊產(chǎn)生的跳閘才能夠避免。對防雷技術(shù)進(jìn)行不斷強(qiáng)化，管理效率才能夠得到提升。防雷的根本任務(wù)在于提升設(shè)備抗雷擊性能，這樣線路跳閘次數(shù)才能夠減少。其次，狀態(tài)檢修要立足于實(shí)際。實(shí)際當(dāng)中發(fā)現(xiàn)線路是否遭受雷擊的主要途徑是檢修，防雷接地裝置通常會損耗較大電能，這使得傳輸效率受到嚴(yán)重影響，也增加了成本控制難度。維護(hù)期間必須有效管理、維護(hù)絕緣設(shè)備、變壓器，這樣設(shè)備的暢通運(yùn)行才能夠保證。再次，防范雷擊。防止雷擊是輸電線路防雷擊接地主要目的，所以工作人員應(yīng)當(dāng)綜合考察線路，對雷擊故障形式進(jìn)行分析。同時還需要根據(jù)地方環(huán)境特點(diǎn)，對雷擊嚴(yán)重部位進(jìn)行了解，然后進(jìn)行避雷線等裝置的安裝。同時還需要對周邊有害因素進(jìn)行清理，避免進(jìn)一步發(fā)展為斷電。

5 結(jié)論

在我國電力行業(yè)快速發(fā)展過程中，輸電線路運(yùn)行保障水平需要不斷提升，這就需要更加完善的防雷接地裝置設(shè)計(jì)和維護(hù)。電力行業(yè)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對防雷接地裝置的研究，進(jìn)而提升防雷接地裝置設(shè)計(jì)維護(hù)水平，最終保障輸電線路的安全有序運(yùn)行。本文對防雷接地裝置的設(shè)計(jì)維護(hù)進(jìn)行了研究，但仍存在一定局限，希望同行能夠加強(qiáng)重視，提升輸電線路的防雷接地水平，保障我國電力行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

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張勇，廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司南寧供電局。