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摘要：线路防雷性能关系到线路的运行安全，防雷性能评估应综合测量评估接地电阻值和测量评估防雷工艺，只有防雷工艺和接地电阻值符合要求，才是电网线路运行有力保障。本文主要以接地电阻与防雷工艺为核心，对线路防雷工作进行了研究。
关键词：接地电阻；防雷工艺；输电线路；避雷装置；雷电
前言
随着社会经济的不断发展以及人民生活水平的日益提高,社会对于电力供应也提出了更高要求。近年来，我国电网建设规模不断扩大，且输电线路和运行设备也在逐年增加。提升输电线路的安全性和稳定性是相关电力部门的首要工作之一，而雷电是引发线路故障的首要因素，严重时还可造成大面积停电问题，给社会生产和日常生活带来诸多不便。为此，需结合实际情况，对防雷接地技术进行研究，以此提升输电线路的稳定性和安全性。
1 雷击线路故障产生原因及其危害
在当前的输电线路中。金属材料应用最为广泛，输电线路在遭遇雷击后便会产生一定的感应电流，而当这些电流进入输电线路后，会使整个电路中的电压迅速升高，进而对其运行的稳定性和安全性产生严重影响。严重时还可破坏电力系统和通信系统。若线路周边设备的绝缘性和抗压性较差，在遭到雷击之后，这些电流便极易遭到二次损害，进而造成严重的经济损失。与此同时，也威胁着人们的生命财产安全。雷电对于输电线路的影响极其严重，后续的维修工作也需大量的人力和财力投入，在此过程中，应结合当地的地理环境、气候条件等客观因素，并遵循相应原则，制定出行之有效的防雷规划和举措，完善应急预案，对事故产生的原因进行深入分析并提出解决办法，从而将雷击故障的损失降到最低[1]。
2 防雷接地电阻概念分析
2.1接地电阻
所谓接地电阻主要是指，电流经接地体流入大地并向四周辐射时所遇到的电阻。由于大地本身会存在一定的电阻率，在有电流经过时，大地各处的电位会发生一定改变，而电流经接地体后，会以电流场的方式向周边扩散。距离接地点远的位置，集疏流的面积反而越大，电流的密度也就越小。因此，人们常认为，在距离较远的位置，电流密度以及扩散距离电阻已接近零，且该位置的电位也是零电位。
2.2接地电阻的构成因素
首先，接地体电阻。正常情况下，接地体自带的电阻都比较小，因而在设计过程中可基本忽略不计。其次，接触电阻以及接地引下线。大地电导率要远远小于接地体电导率，在进行接地计算的过程中，可将接地设置为等电位，其自身存在的压降也可忽略不计，接地体连带其周边土壤电阻共同称为接触电阻，其大小与施工方式具有密切关联，尤其是填土的松紧程度和密实程度。最后，流散电阻。主要包括土壤自身电阻及其与接地体的接触电阻，正常情况下，接地体自身的电阻以及引下线电阻与几何尺寸无太大关联，且接地体与引下线均应用金属材料所制成，自身携带电阻率较小，因此只要几何尺寸满足实际要求，其接地电阻便可忽略不计。其中，流散电阻和接触电阻可起到决定性的作用。在计算接地电阻时，单根垂直接地体电阻计算公式如下：
[2]。
3 线路防雷工艺技术分析
3.1 安装避雷器
避雷器是用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流幅值的一种电器。避雷器在线路的应用中具有如下优势：限制线路雷电过电压、提高线路防雷水平、降低系统因雷击故障引起的跳闸率。在雷电高发线路，安装避雷器能有效降低绝缘子闪络事故，在设备受雷击时，雷电流优先经过避雷器导入大地（并联安装）或提高线路的耐雷水平（串联安装），进而提高降低雷击跳闸率，增加线路运行可靠性。
3.2安装避雷针
避雷针是避雷、防雷的重要工具，当雷云距地面有一段距离时，避雷针便可提前检测到雷云的先导放电，并改变其电场方向，将雷击引入接收器。在此过程中，将雷云中的电流转移至避雷针，达到释放的效果，从而大幅度降低雷电给输电线路造成的危害。避雷针与其他的避雷装置存在不同，主要表现在其功能并非避雷而是引雷，其内部的针状结构，可实现引雷、弱雷的作用，并可对强雷加以弱化，达到有效控制雷击的目的。正常情况下，需在输电线路杆塔挂靠处安装两个或两个以上的避雷针。如直线型侧向避雷针，其主要构成包括引雷针尖、支撑杆、均压球等等。
3.3设置避雷线
在高压输电线路中设置避雷线，可有效到避雷的目的，能够防止雷电直接接触输电线，从而起到保护线路的作用。避雷线在应用过程中，可将雷电产生的强大感应电流进行引流或分流，从而最大限度的减少塔内电流，以此保证输电线路中电压的安全性和稳定性，降低雷电的危害。另外，避雷线自身还具备一定的耦合性质，可有效降低输电线路中的绝缘电压，进而减少雷击感应电压，在此应注意的问题是，在铺设和选择避雷线的过程中，技术人员需严格遵循相关规定和技术标准，如220KV的输电线路，有必要在全线设置避雷线，特别是一些容易遭受雷击的位置需设置双重避雷线，且保护角控制在15~20°之间。在雷电频繁的位置，应尽可能的减小保护角。线路中的电压与避雷线的应用效果基本可保持一致，线路电压越大则避雷线的应用效果越突出。
3.4安装重合闸
由于高压输电线路具有较为强的自我恢复能力，故其在遭受到雷电攻击之后，可在第一时间控制由于雷击而产生的工频电弧和闪络问题，若想有效实现该目标，需重点依靠自动重合闸。输电线路自身所携带的某些性能，可大幅度提升线路运行的稳定性，并降低线路破损和老化问题的发生概率。通过对以往的雷击事故进行总结和分析，不难看出，在中性点接地电网中出现雷击事故通常都会表现为单相闪络，而在线路中设置了自动重合闸，可有效减少雷击故障的发生次数，从而为输电线路的安全、平稳运行提供保障。
3.5调整线路的绝缘性
正常情况下，高压输电线路的杆塔都比较高，而正是因为该特征的存在，才使其更加容易遭受到雷击，尤其在很多输电线路杆塔密集的地方，就更加容易出现该问题。可如若能够加大杆塔两端的距离并适当增加绝缘子的数量，便可有效改善线路的绝缘性能，并提升其抗雷电攻击的能力。如此在线路遭受雷击后，杆塔之中的等值电感和感应电流也会最值增大，由于杆塔高度较高，故遭遇该故障的损失也就越大。为此，相关技术人员需结合特定标准和规定来适当增加绝缘子的数量，从而提升线路的抗雷击能力[3]。
3.6垂直地极的安装
某些区域的土壤电阻率较高，故安装垂直地极是一种直接、有效的方式。通过该方式的应用，可对土壤表面接地性差的问题加以改善和缓解，同时也可在杆塔周边安装垂直地极，但应对数量进行科学控制，埋设深度一般可保持在0.5m左右即可。若是水泥杆塔，在安装垂直地极的过程中，其安装位置应与杆塔保持一定距离，通常以4m为最佳；但如果是铁质杆塔，则垂直地极的安装位置应与杆塔保持6m左右的距离。在安装工作开始之前，还需经过角钢和圆钢处理，且地基之间还应保持5m左右的距离，长度设计一般要大于1.5m。若安装的地理条件趋近于陡坡，则应对地极垂直地表面的深度以及安装深度等进行精准计算，从而最大限度的发挥地极疏散电流的作用。
3.7重视隐形接地工程检查
在上述防雷工艺中，能有效提高线路防雷水平，但防雷系统还要考虑防雷通道的各种参数和工艺，特别是人工敷设的物理接地体，这是散流基础保证，只有严格按照设计要求，敷设好人工物理接地体，才能保证雷电流快速导入大地。所以在工程的设计过程中，根据土壤电阻率和线路防雷要求，做好接地网的设计，在施工和验收过程中严
格控制和检查施工工艺，保证地网工程的各项指标：焊接工艺、敷设长度、敷设深度等符合要求。投运线路的防雷检查也要重视接地电阻和敷设地网的工艺检查，接地电阻大小只是地网的物理反馈，只有接地电阻和地网敷设参数达标了，才是防雷的重要保证。
不管是接地电阻还是防雷工艺技术措施，均可起到良好的防雷效果，并可保证输电线路的安全稳定运行。但线路防雷工作是一项综合性、系统性的工程，对于技术人员的专业水平要求较高，新时期背景下，也对相关的线路维修人员提出了更高要求，需其在工作中总结问题和经验，提升技能水平，从而更好的保障线路安全、稳定运行，提高供电质量，造福百姓。
结束语
综上所述，本文主要介绍了雷击线路故障产生原因及其危害，并对防雷接地电阻进行了简要分析，最后提出了几点输电线路防雷技术工艺措施。众所周知，高压输电电路是我国电网安全、稳定运行的关键所在，故对其雷击故障进行分析意义重大。尽管在当前的防雷技术中已取得了显著成效，但仍需不断努力，提升技术水平，从而在保障电网稳定运行的同时，为社会的和谐、有序发展提供保障。
参考文献
[1]周廷冬,徐永海,吕晓慧.基于MMC的配电网电力电子变压器接地设计及故障特性分析[J].电网技术,2015:1-9+11-12.
[2]沈思敏.南岳电视调频发射台新机房工艺防雷工程设想[J].西部广播电视,2017,16:228-229.
[3]刘志民,刘希高,杜毅博.电法测量接地电阻计算方法及影响因素仿真分析[J].煤田地质与勘探,2015,4302:96-100+105.
作者简介
陈灵,男,1972年2月16日出生,高级工程师,工程硕士,主要从事电网企业安全生产管理工作,单位:国网福建三明供电公司,福建省三明市。
论文作者:陈灵
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：线路论文; 防雷论文; 电阻论文; 杆塔论文; 避雷线论文; 雷电论文; 地极论文; 《电力设备》2017年第30期论文;