输电线路防雷接地技术探析

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摘 要：雷击输电线引发的问题是输电线路安全隐患中比较常见的问题之一，为了提高输电线的供电质量，本文将对输电线路的防雷接地技术进行探讨，以期能够减少输电线路雷击跳闸故障率，提高供电质量。

关键词：输电线路；防雷接地技术

我国经济快速发展，加快了城镇化发展，和城乡格局的改变，这一变化要求电力部门加快调整战略，以应对城乡发展对电力的需求。当前，政府和电力公司针对这一问题，对电网进行了逐步地改造与升级。然随着对电网改造和升级力度的加大，输电线路的安全问题一定程度上制约了电力升级改造的进程。作为整个电力体系的基础，一旦输电线路出现问题，必然会严重影响整个输电系统。因此，在输电线路问题上，一定要做到安全与可靠。其中，雷击输电线路所引发的问题是输电线路的安全隐患中较为常见的安全问题之一

一、输电线路防雷接地技术的四道防线

输电线路防雷接地技术的四道防线：（1）为了避免导线受雷击，可以在线路上设置避雷针和避雷器，也可以通过改用电缆的方式避免导线受雷击；（2）当输电线路的避雷线一旦遭遇雷电侵袭时，要最大限度的避免和限制线路绝缘闪络现象的发生。

为此，进行避雷线接地方式的改进和线路绝缘性能的增强则显得非常重要，对于个别杆塔，要安装避雷器；（3）如果线路绝缘受到雷击出现闪络，不要进行工频电弧的转变，这样就不会导致短路故障的发生，也就不会出现跳闸现象。对此，需要降低绝缘上工频电场的强度，或电网中性点的接地方式改为不直接接地的方式；（4）如果出现跳闸，也不要马上切断电力供应。对此，可以安装自动重合闸，或改用双回路或环网进行供电。

二、输电线路防雷接地技术对策

1.架设避雷线

避雷线是安装在杆塔顶部，一根或二根，进行防雷，又称架空地线。当输电线路被雷电击中时，输电线路上产生的电压会远高于线路额定电压，称为“过电压”，其可以高达几百万伏。一旦过电压超过线路绝缘子串所承受的抗电强度时，就会出现线路跳闸或停电事故。避雷线在一定程度上可以覆盖输电线路，雷击时，雷落在避雷线上，雷电流顺着杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置导入大地。通常，避雷线的效果与输电线路的电压成正比，因而，在11O～220kV及以上电压等级的输电线路中需要全线安装避雷线。另外，超高压输电线路在使用双避雷线时，避雷线间由于受到电流强度的影响会产生闭合回路，从而导致功率的损耗。为了避免这种问题造成的损耗，可以采取相关措施使避雷线对地绝缘。另外，避雷线与导线的安装角度也会对保护效果产生极大的影响，同时，避雷线的下方的导线与避雷线所成的角度会影响保护效果，一般220kV和330kV的避雷线角度是200°左右，而对于超过500kV的高压线路，其避雷线角度则在150°以下。当进行双避雷线安装时，获得保护角小，因而雷击跳闸故障在线路运行中发生的几率也会较少。但由于双避雷线的建设投资较大，因而我国的大多数220kV以下的输电线路都是采用单根避雷线。

2.安装避雷针

避雷线的安装在很大程度上降低了导线上的感应过电压，为了尽可能的降低和限制过电压，还需要使用避雷器来将雷电流释放到大地，避免输电线路及设备因雷击出现的故障。一般，对于35kV～110kV架空输电线路，并不是沿全线安装避雷线的，因而在变电所1km～2km的进线段需要安装避雷器。另外，发电厂和变电所里的35kV到110KV的电缆进线段，也需要装设阀型避雷器在电缆与架空线的连接处，其中，对于连接电缆段的1km架空线路，需要装设避雷线。

3.装设接地装置和降低杆塔接地电阻

接地装置的架设是另一种有效避免架空输电线路遭受雷击事故措施。其中，接地装置由两部分组成；接地体和接地极线，接地体是一种金属体，其直接埋入地中大地接触；接地线是连接电力设备与接地体的一种金属体。对于一般高度的杆塔来说，减小杆塔冲击接地电阻值是提高线路抗雷水平，减少雷击跳闸率的有效措施。平原地带的杆塔，一方面，每一根杆塔都配备了与避雷线连接的接地装置，从而提高输电线路防雷的实用性、安全性和可靠性，另一方面，要采用逐段改造线路的方式，利用邻近杆塔接地连接，有效的减小相邻杆塔的接地电阻，同时可以延伸杆塔到周边土壤电阻率较低的地方；对于山区地段的塔杆，在四个杆塔的底部要用井加降阻剂或较长辐射地线，加大土壤与地线的接触面积，进而有效的降低电阻率，完成输电线路的防雷保护。

4.采用中性点非有效接地方式

在电力系统中，中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，能够自动消除雷击造成的大多数单相接地故障，避免相间短路或者跳闸问题。在二相或三相落雷时，由于先对地闪络的一相类似于一条避雷线，从而提高了分流作用和对未闪络相的耦合作用，使降低了未闪络相绝缘上的电压，有效的增加了线路的抗击雷击水平。

5.加强线路绝缘

对个别经常遭雷击的杆塔，为了提高线路的抗雷击水平，可适量的增加1～2片绝缘子。

现阶段，大跨越度杆塔是个别地域输电线路广泛使用的杆塔形式（如：跨河杆塔），而这种大跨越度的高杆塔也在无形中增加了其雷击率的发生。而在此类高杆塔上设置适量的绝缘子串或使跨越档导线和地线间的距离的增大可以有效的降低线路的跳闸故障的发生几率，使导线绝缘强度得到极大的提升。而对于低于35kV的输电线路，采用冲击闪络电压相对较高的瓷横担等绝缘子可以大幅降低雷击导致的线路跳闸几率。

6.自动重合闸装置的装设

在线路上加设自动重合闸装置也可以有效的降低线路的雷击率。根据相关部门统计，线路所发生的雷击故障中有超过90%是瞬时发生的，而在线路上加设自动重合闸装置的则能够快速的恢复电力供应。线路绝缘的自恢复性能，能够使雷击导致的闪络事故在线路跳闸后自动消除。输电线路受到雷电袭击时，一旦绝缘子出现闪络就会造成线路跳闸，而安装自动重合闸装置的安装能够有效地降低输电线路遭受雷击的几率，因而这种自动重合闸装置能够有效的消除线路的瞬时性故障，降低雷击跳闸造成的停电现象。