淺析架空輸電線路防雷與接地的設(shè)計(jì)

摘要：在目前我國(guó)的電力系統(tǒng)中；電力輸送的主要依托是架空輸電線路。因我國(guó)幅員遼闊、地貌復(fù)雜；使得多數(shù)架空輸電線路鋪設(shè)在荒蕪、露天的野外環(huán)境；導(dǎo)致輸電線路已收到雷擊的影響導(dǎo)致跳閘；從而中斷電力的正常輸送；給社會(huì)工業(yè)設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)與人民群眾的生產(chǎn)生活帶來(lái)很大的不便。本文對(duì)架空輸電線路的雷擊跳閘做了簡(jiǎn)要的分析；并對(duì)架空輸電線路防雷設(shè)計(jì)與接地設(shè)計(jì)進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵字：電力輸送；架空輸電線路；防雷設(shè)計(jì)；接地設(shè)計(jì)

1 前言

電力供應(yīng)的安全、穩(wěn)定主要取決于架空輸電線路的正常運(yùn)行。然而架空輸電線路猶豫期地處環(huán)境的獨(dú)特性，往往已收到雷擊等自然災(zāi)害的影響，導(dǎo)致線路跳閘，中斷電力的輸送，嚴(yán)重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，做好架空輸電線路的防雷與接地設(shè)計(jì)，是保障我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的重要措施。

2 架空輸電線路雷擊跳閘的分析

架空輸電線路的雷擊跳閘現(xiàn)象一般可以分為三種，分別是雷電直擊、雷電繞擊與雷電導(dǎo)致的電磁感應(yīng)。雷電直擊主要是指雷電直接擊中架空輸電線路上安裝的避雷線或架空輸電線路塔頂所造成的。通常雷電直擊所產(chǎn)生的危害巨大，破壞力極強(qiáng)。由于架空輸電線路通常在一些山地環(huán)境中，因此容易產(chǎn)生雷電繞擊現(xiàn)象。雷電繞擊可以直接將導(dǎo)線擊斷，破壞瓷瓶，從而導(dǎo)致架空輸電線路產(chǎn)生停電跳閘。電磁感應(yīng)主要是由于雷電未擊中輸電線路本身，而在架空輸電線路附近區(qū)域產(chǎn)生電磁感應(yīng)作用，對(duì)輸電線路造成強(qiáng)烈的電磁干擾，從而導(dǎo)致線路跳閘，影響輸電效果。

3 架空輸電線路中存在的問(wèn)題

3.1 自然因素所產(chǎn)生的問(wèn)題

我國(guó)幅員遼闊、地貌復(fù)雜，使得多數(shù)架空輸電線路鋪設(shè)在荒蕪、露天的野外環(huán)境，容易受到自然因素的干擾。尤其是我國(guó)在一些地質(zhì)條件復(fù)雜，地形險(xiǎn)峻的區(qū)域，架空輸電線路所面臨的環(huán)境干擾及地質(zhì)干擾更甚，嚴(yán)重影響電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效供電。此外，架空輸電線路的接地電阻，主要取決于建設(shè)當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件、土壤性質(zhì)、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等多種因素。因此，在一些自然調(diào)節(jié)惡劣，地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，會(huì)導(dǎo)致架空輸電線路的接地效果大打折扣。在一些土地貧瘠、土壤干燥、土層稀薄的地區(qū)，受土壤性質(zhì)的影響，導(dǎo)致架空輸電線路的接地電阻升高，給防雷效果造成很大的影響。

3.2 設(shè)計(jì)因素所產(chǎn)生的問(wèn)題

地質(zhì)勘察對(duì)于架空輸電線路的設(shè)計(jì)是極為重要的環(huán)節(jié)。目前在我國(guó)，電力設(shè)計(jì)單位忽視地質(zhì)勘察的重要性，使得地質(zhì)勘察不到位，產(chǎn)生的設(shè)計(jì)問(wèn)題與設(shè)計(jì)漏洞屢見不鮮。因設(shè)計(jì)人員對(duì)區(qū)域地質(zhì)條件的錯(cuò)誤預(yù)判，導(dǎo)致架空輸電線路設(shè)計(jì)與實(shí)際脫節(jié)，細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不合理，規(guī)劃缺乏科學(xué)性，從而嚴(yán)重影響了架空輸電線路投入使用后的安全性與穩(wěn)定性，因設(shè)計(jì)的不完善使其極易受到雷電災(zāi)害的干擾，影響輸電線路的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，因設(shè)計(jì)單位地質(zhì)勘察工作的不到位，使得設(shè)計(jì)人員無(wú)法對(duì)當(dāng)?shù)赝寥赖碾娮杪蔬M(jìn)行科學(xué)合理的估算，導(dǎo)致架空輸電線路的接地設(shè)計(jì)出現(xiàn)較大的偏差，嚴(yán)重影響架空輸電線路的防雷抗雷擊效果，給電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)點(diǎn)供電埋下安全隱患。

3.3 施工因素所產(chǎn)生的問(wèn)題

在架空輸電線路的施工過(guò)程中，一些地質(zhì)條件復(fù)雜，地形險(xiǎn)峻的區(qū)域通常給施工人員進(jìn)行施工作業(yè)帶來(lái)了很高的難度與風(fēng)險(xiǎn)。施工現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)險(xiǎn)峻，造成交通極其不便，為架空輸電線路的填土作業(yè)造成了極大的影響。架空輸電線路的填土作業(yè)不符合規(guī)范要求抑或接地裝置未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行焊接作業(yè)，會(huì)使得架空輸電線路的接地裝置效用大大降低。同時(shí)，在一起質(zhì)地堅(jiān)硬的巖石區(qū)域，其本身的電阻率就很高，接地效果不佳，再加上施工難度大，極易導(dǎo)致施工人員操作不到位，施工細(xì)節(jié)處理粗糙，只是架空輸電線路的設(shè)置效果欠佳，缺乏安全性和穩(wěn)定性。

4 架空輸電線路防雷與接地的設(shè)計(jì)

4.1 架空輸電線路的防雷設(shè)計(jì)

架空輸電線路的防雷設(shè)計(jì)主要從以下三點(diǎn)著手：第一，在架空輸電線路的防雷設(shè)計(jì)中一定要重視避雷線的作用，將避雷線結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)，優(yōu)化避雷線設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，提升避雷線的防雷效果。通常情況下，通過(guò)以往的避雷線使用效果可以分析得知避雷線的作用效果與架空輸電線路的桿塔塔高及避雷線保護(hù)角的大小有著緊密的聯(lián)系。因此，設(shè)計(jì)人員在避雷線的設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)詳細(xì)考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，充分結(jié)合實(shí)際，設(shè)置最合理、最科學(xué)的桿塔高度與保護(hù)角角度，從而在根本上有效提升避雷線的防雷效果，大大增強(qiáng)架空輸電線路的安全性；第二，架空輸電線路上的自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置也是防雷設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)之一。設(shè)計(jì)人員在對(duì)架空輸電線路進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)時(shí)，一定要體現(xiàn)做好前期調(diào)研工作，充分了解當(dāng)?shù)氐睦讚纛愋汀⒗讚纛l率、雷擊高危地段，結(jié)合架空輸電線路建設(shè)的實(shí)際情況，選擇適合的自動(dòng)重合閘保護(hù)裝置，進(jìn)行規(guī)范得安裝與細(xì)致的調(diào)試，確保其在雷擊災(zāi)害發(fā)生時(shí)可以有效起到自動(dòng)重合的作用，及時(shí)恢復(fù)輸電線路的電力輸送，保障電網(wǎng)系統(tǒng)供電穩(wěn)定性；第三，通過(guò)實(shí)踐了解到，對(duì)架空輸電線路加裝耦合地線，可以有效減少架空輸電線路繁盛雷擊跳閘事故的頻率。通過(guò)在架空輸電線路中經(jīng)常發(fā)生雷擊跳閘的路段加裝耦合地線，可以在架空輸電線路運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生耦合作用對(duì)其進(jìn)行分流，減小了輸電線路接地電阻，降低架空輸電線路在受到雷擊危害而產(chǎn)生的影響，保障了輸電線路電力供應(yīng)的安全、穩(wěn)定。

4.2 架空輸電線路的接地設(shè)計(jì)

架空輸電線路的防雷設(shè)計(jì)主要從以下兩點(diǎn)著手：第一，切實(shí)做好架空輸電線路的桿塔接地，完善架空輸電線路的桿塔接地設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)做好地質(zhì)勘測(cè)工作，對(duì)架空輸電線路桿塔位置的土壤電阻率進(jìn)行細(xì)致的測(cè)量、分析，為桿塔設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)，對(duì)架空輸電線路沿線的雷電災(zāi)害情況進(jìn)行摸底排查，了解雷電活動(dòng)頻繁的地段，從而做到在桿塔設(shè)置上規(guī)避雷電多發(fā)區(qū)，減少雷電災(zāi)害對(duì)架空輸電線路的影響；第二，在架空輸電線路的接地設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)合理使用降阻劑增加分散電流的范圍，從而降低雷電對(duì)架空輸電線路產(chǎn)生的危害。對(duì)輸電線路的接地情況進(jìn)行細(xì)致的排查，結(jié)合實(shí)際情況與接地設(shè)計(jì)的目的，合理使用降阻劑，使得降阻劑得意在架空輸電線路中有效發(fā)揮作用。

5 結(jié)語(yǔ)

架空輸電線路作為我國(guó)電力輸送的主要依托，承擔(dān)著保障電力安全、穩(wěn)定供應(yīng)的重任，在我國(guó)電力系統(tǒng)中有著極其重要的地位。架空輸電線路的安全、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)直接關(guān)系到我國(guó)電網(wǎng)供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、高效供電。對(duì)架空輸電線路防雷與接地設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)、合理的優(yōu)化，是保障我國(guó)電力供應(yīng)安全、穩(wěn)定的重要舉措。

參考文獻(xiàn)

[1]溫柳新.架空輸電線路防雷與接地的設(shè)計(jì)[J].新建設(shè)：現(xiàn)代物業(yè)上旬刊，2012，（08）.

作者簡(jiǎn)介：黃興（1988—）；性別：男，籍貫：湖北省黃岡人，學(xué)歷：本科，畢業(yè)于三峽大學(xué)；現(xiàn)有職稱：助理工程師；研究方向：輸電線路運(yùn)行管理。