摘要：特高压输电线路承担着远距离大容量的输电任务，在电网中占有非常重要的地位。根据以往特高压输电线路的运行经验表明，雷击是造成输电线路跳闸的最主要的因素，所以线路的防雷保护对特高压输电线路的安全运行至关重要。因此有必要对特高压输电线路防雷接地装置进行有针对性的研究。本文，讲述了防雷接地装置的组成，并介绍了5种新型接地材料及其运用，最后阐述了防雷接地装置的维护。
关键词：防雷接地；接地装置；接地材料；维护
一、防雷接地装置的组成
接收装置。接收装置就是直接或者间接接收雷电的金属杆，也可以称作是闪接器，常见的接收装置包括：避雷针、避雷器以及架空地线等。
引电装置。这种装置是连接接收装置和接地装置的金属导体，它能够把接收装置上的雷电流传递到接地装置上，通常是用圆钢或扁钢组合而成的。使用的材料一般需要具备以下几个特点：耐腐蚀性强、热稳定能力高、机械轻度大。
接地体。接地体的作用是把雷击电流有效地引入大地，现在常用的接地装置有水平接地极、垂直接地极、延长接地极和基础接地极。为了避免接地装置在潮湿的环境中出现腐蚀现象，不要使用稳定性较差的金属材料。常用的接地体材料包括铜材、铜包钢或热镀锌等。同时，应保证材料的最小厚度不低于2mm。
接地电阻。接地电阻是指接地体的对地电阻之和，阻值大小等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。接地电阻可以作为对防雷接地装置效果的参考，对输电线路的维护和检修有着极大的指导作用。为了保证检修安全和检修质量，相关的技术人员要重视对接地电阻的使用，注意对电阻材料的选择，保证接地电阻值的正确性与合理性。
二、新型接地材料的种类
特高压直流输电线路每个杆塔所处的位置不同土壤电阻率变化大，土壤及地下水的腐蚀程度也存在差异。因此对应不同地区不同土壤情况的杆塔需采用适用的接地措施。目前新型接地型式有铜覆钢接地、离子接地系统等。
为提高接地材料防腐性能、减少更换维护工作量、易于施工、减少开挖面积、提高降阻效果、保护环境和降低全寿命周期成本，开展新型接地装置研究，因地制宜采用合适的接地材料对特高压输电线路工程具有重大意义。目前国内外主要采用的新型接地材料有如下几种。
（1）铜覆钢
铜覆钢是通过连续电镀或连续电铸工艺，将99.9％的电解铜分子均匀覆盖在钢芯上，铜、芯分子紧密结合的新型复合接地材料。抗拉强度大，耐腐蚀性强是铜覆钢的显著特点，它具有稳定的低电阻和较好的可塑性，导电性优良并且具有钢材特性。
（2）不锈钢复合材料
不锈钢复合材料是由优质碳素钢专用线材和特制专用不锈钢管二部分组成，用特殊的工艺和技术制造而成。不锈钢复合材料的基础材料选用优质碳素钢，热镀锌圆钢的基础材料是普通碳素钢，优质碳素钢的物理性能大大优于普通碳素钢，特别是材料电阻率低、耐受冲击性强。外层包覆一层不锈钢复合材料，与内芯结合性好，安装时可有效防止翘皮，开裂等现象，而且具有很好的耐腐蚀性。
（3）CET（缓释型离子接地）材料
CET 接地装置是在现有离子接地体的核心技术基础之上，并结合输电线路杆塔对接地产品性能和施工的特殊要求，研制而成的专用接地产品。该产品由四部分组成：防腐蚀处理的金属电极单元，高降阻效果的复合回填料Ⅰ、复合回填料Ⅱ和土壤预处理剂。该产品具有安装方便，接地体长度短，开挖量少，安装过程中不需水、耐腐蚀、接地电阻稳定和安全性高的特点。通过配合降阻剂，在相同土壤电阻率条件下，CET 接地体长度较常规镀锌圆钢接地体减小了射线长度，对塔位地形受限的区段具有良好的适用性。
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（4）石墨基柔性复合接地体
石墨具有良好导电性，利用其做成的石墨基柔性复合接地体具有抗腐蚀、易施工，运输方便、保环境等方面的特点。同时考虑到石墨原料在我国储量丰富，生产加工过程能耗低，产品无污染等特点，利用石墨做成的导电产品越来越多开始在社会中应用。该接地材料有六个特点：①抗腐蚀；②柔化；③动热稳定性；④非磁性，减小电感；⑤提高冲击利用率；⑥易施工。
（5）复合防护引下线
接地引下线是整个接地装置中最易于受腐蚀破坏的地方，在空气与地面接触部位，由于受不同介质电化学影响，该处腐蚀程度往往最高。复合防护引下线将覆铜、热浸镀锌、合金阳极材料复合在钢制引下线上，通过牺牲阳极、保护阴极实现防腐功能。该接地材料具有如下特点：①综合应用牺牲阳极、铜覆钢、热浸镀锌技术，采用三重防腐技术，克服了单一铜覆钢、热浸镀锌的材料表面破损后带来的基材腐蚀问题，使得防腐引下线产品使用寿命大大提高；②采用一体化设计，覆铜、热浸镀锌、合金阳极材料复合在钢制引下线上，使得保护电流分布均匀，导通良好，能克服点蚀与局部腐蚀问题；能实现即使在介质电阻率较高的情况下，也能很好的发挥防腐保护作用；③与普通镀锌圆钢相比，复合防护引下线产品在使用中不增加施工量，免去运行过程中的维护与更换工作；④在各类地质（高山、平原、盐碱地、沼泽地等）、气候（高温、高湿、低温、高海拔等）条件下使用都有很好的防腐蚀效果，提升接地网运行安全性；⑤外观颜色与镀锌钢一致，克服了铜材或铜覆钢材料防盗性差的缺点。
三、新型接地装置的运用
镀锌圆钢接地体在以往工程中普遍采用，既作为接地引下线又作为埋地接地体。以上几种新型接地材料中，铜覆钢接地体一般作为埋地接地体，作为接地引下线时需做防盗处理，因此一般不作为接地引下线；不锈钢复合材料既作为接地引下线又作为埋地接地体；CET 接地材料仅用于埋地接地体，不做引下线用；石墨基柔性复合接地体既可作为接地引下线，又可作为埋地接地体；复合防护引下线一般应用于接地引下线。除了镀锌圆钢防腐性能较差，其余新型接地材料均具有良好的防腐性能，可以做到在输电线路寿命期内免更换维护。
四、防雷接地装置的维护
首先，检修人员需要对接地装置进行准确的检测，利用正确的检查方法来对接地装置和设备进行有效的维护。通过对基础设备的检查维护有利于确保系统的安全、稳定运行。定期对接地装置进行检测，可以有效的提高输电线路防雷的水平，及时对检查过程中存在的问题进行处理，以降低输电线路故障的发生率。因为接地装置长期埋在地下，容易受到侵蚀，如果没有及时发现，会造成很大的安全威胁，通过定期检查，可以及时排除安全隐患，并降低后期的维修费用。同时，在对接地装置进行检修过程中，需要关注接地电阻值，确保其与规定的电阻值保持一致，存在异常情况时需要及时进行修复。特别是当接地线装置的连接处处于开裂及中断、接地截面受到腐蚀、地中埋设件裸露在外等情况发生时，需要及时进行修复，确保接地线能够保持良好的运行状态。其次，通过不定期地组织有关专业人员下现场，并利用安全性评价、二十五项反措、专业巡回检查等手段，及时查找防雷接地存在的问题。在工作上注意运行经验和数据的积累，充分利用IT技术，将设备的历史资料和技术、测试数据，更改、变动情况以及运行状态（异常）等数据及时录入到计算机，建立起了可靠的设备台帐，确保技术数据的准确、完整、有效，不因人员的变动而流失。最后，加强防雷接地装置的运行管理，建立专门的记录。注重各种防雷接地装置的统计以及雷害事故分析报告和运行经验的总结等，进行定期的统计、分析和总结，并建立起专门的技术档案。
结语
特高压输电线路当中的防雷措施，不能紧限于一种防雷接地装置，而是应该积极采用新型接地材料，及利用多种防雷接地装置的各自特点，构成一个完整的、完善的防雷接地系统，从而利用整个防雷系统对特高压输电线路起到更加有效的防雷保护。同时，特高压输电线路支撑着电力系统的正常、安全、稳定的运行。一旦受到雷击，就会造成部分区域停电、断电，这对社会的发展，经济的稳定，都是不利的因素和影响。因此，对特高压输电线路防雷接地装置进行维护具有重要意义。
参考文献：
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[2]丁傲，王彦海，王柳茜．输电线路防雷接地装置的维护与检修探讨[J].工程技术：引文版，2016（11）：212.
论文作者:方博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/6
标签：装置论文; 防雷论文; 材料论文; 线路论文; 镀锌论文; 圆钢论文; 电阻论文; 《电力设备》2018年第11期论文;