（贵州送变电工程公司 贵州 贵阳 550002）
摘要：近年来，科学技术不断进步，社会经济迅速发展，作为我国国民经济的重要基础，电力行业也得到了很大的发展与进步。电力线路和电力设备的正常运行直接关系着电力系统的安全运行，在输配电网络中，架空电力线路是重要的组成部分，保障了电能的正常供给和电力系统的稳定运行。随着雷击跳闸现象越来越频繁，对变压器和线路绝缘子造成严重破坏，降低了输配电网的安全性。本文对架空电力线路防雷与接地方法进行分析，提出相应的建议。
关键词：输配电网络；架空电力线路；防雷与接地
架空电力线路主要由基础杆塔、架空地线、导线、光缆、附件以及接地装置组成，是输配电网中重要的组成部分。调查发现，导致架空电力线路接地故障引起跳闸的原因很多，其中大多数原因是由于雷击引起跳闸。认清雷电危害，做好相应的防雷措施，做好接地处理，是保障架空电力线路正常运行的重要举措。相关资料表示，塔杆接地装置能够有效地将雷电引入地面，并保障了线路绝缘设备的安全，有效降低了线路跳闸的发生率。现对架空电力线路中防雷与接地问题及有效措施分析如下。
一、架空电力线路雷击跳闸主要原因
（一）雷电的主要危害
1、雷电放电时产生强大的电压和电流，足以毁坏输电线路的导线和电缆以及电力系统中的发电机和变压器等电气设备；
2、雷击产生电流经过树木等导体时能够在很短的时间内转化为热能，发热量可达到0.5~2.0kJ，能够轻易烧毁各种物品，引发火灾；
3、雷击产生的热量能够造成树木或金属内空气膨胀，使物体内部产生巨大压力，严重损坏物体结构；
4、雷云与大地电场间产生静电感应，使两者间的金属物体负载大量的电荷，与其他物体之间产生感应电压， 这种几万伏的高压能够击穿空气产生火花放电；
5、雷云与大地之间发电，产生强大的电流和电压，形成强大的电磁场，使附近能够闭合回路的金属产生感应电流，当电阻过大时，会产生巨大的热量，造成其他物品损坏；
6、雷电进入建筑物配电线路中，能够击穿线路绝缘保护，容易引起火灾，可能导致人触电。
（二）架空电力线路遭受雷击主要形式
造成架空电力线路故障的原因有很多，雷击引起跳闸占据了非常高的比例，达到40%~60%。雷电强电流、架空地线、杆塔接地电阻等是架空电力线路遭受雷击的主要原因。架空电力线路遭受雷击后，具体表现形式如下：
1、雷电直击，雷击后地面产生超强的电磁感应，同时产生很多高强度的感应电压，严重影响了周围物体，同时，还会产生雷过电压，使整个电力系统产生严重的故障；
2、雷电绕击，雷电绕击的发生几率与自然环境、线路运行路径、导线与雷线间保护夹角以及地面与塔杆间角度都存在很大的联系。例如，山区雷电活动频繁，架空电力线路间跨度幅度都相对较大，容易使线路遭受雷击；
3、雷电反击闪络，当雷电足够强时，能够产生巨大的电流，在各种防雷设备的塔体、引线及接地体等部分造成强大的电压，引发金属连接物出现强烈的电位差，造成导线与接地塔杆闪络。
二、架空电力线路主要防雷方式
针对现有雷电侵袭形式，架空电力线路的主要防雷方式包括：雷电直击前沿架空线路安装避雷针；线路增加绝缘电阻或降低电阻值；防止雷电闪络后电弧不稳定现象发生；确保电力网络持续稳定，为人们的生产生活提供有效的电力资源。
（一）安装避雷针
安装避雷针是架空线路防雷电的重要手段，有效防止了雷电沿塔杆流经整个线路，保证线路不会出现过大电流，还能有效屏蔽导线的耦合作用，解决了架空线路电压过高现象。同时，安装避雷针成本比较低，能够有效降低雷电绕击的发生率，具有很高的实用价值。但还需充分考虑避雷针与线路之间的距离，适当提升杆塔高度。
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（二）提升架空电力线路绝缘效果
提升架空线路耐电度是提升线路绝缘性能的重要方式，增加塔杆上绝缘子的数量，提升了绝缘子串中闪络冲击电压值，使线路耐雷电效果大幅增加，最大限度控制跳闸。还可以采用差异绝缘法，由于单个塔杆三相绝缘性能不同，下方绝缘子明显多于上方，雷击发生时，最先穿透导线绝缘体，雷电沿塔杆进入地面，有效防止双相闪络现象发生。
（三）应用自动重合闸装置
雷电闪络后，线路能够自动重合调整，恢复线路本身的绝缘性能。在架空线路中应用自动重合闸装置有效解除线路瞬间雷电故障，提升线路安全性和稳定性。在我国常见的110kV架空电力线路中，应用自动重合闸装置的成功闭合几率高达40%~80%，是重要的防雷电措施。
（四）安装线路避雷器
安装避雷针具有很高的实用价值，但不能完全排出雷击后架空线路中的过电压和电流，存在巨大的安全隐患。安装线路避雷器，使雷击后线路中过电流全部流入大地，当雷击电压过大时，避雷器能够阻抗电流流向大地，使线路电压升高变得困难，保证了设备和线路的安全。
（五）设置耦合地线
在导线下方设置一条耦合地线，实现地线耦合与分流，降低接地电阻，最大限度降低线路绝缘子电压，有效减少了雷电对线路的侵袭。在低压线路中，采用消弧线圈接地方式，能够彻底消除雷电引起的单相接地故障，同时还消除了短路故障和跳闸故障。此时，地线发挥闪络导线的作用，使耦合作用增强，降低了绝缘子的电压值，避免了突然跳闸现象发生，使线路耐雷电水平提高。
三、架空电力线路接地方法
架空电力线路接地是线路防雷的重要方式，在维持电力系统安全稳定运行中具有很重要的作用，降低杆塔的接地电阻，使线路耐雷水平最大限度提升，避免过于严重的跳闸现象发生。
（一）做好塔杆接地设计
在架空电力线路选线初期，实地调查好架空线路分布情况、雷电发生频率等相关因素，并根据相关因素优化塔杆接地设计，确保设计方案科学、合理。同时，做好勘探测量工，为接地装置设计和安装提供有效依据。结合实际勘测情况，并对所有数据进行有效检验和计算，制定合适的设计方案，并绘制出设计图纸。
（二）适当降低接地电阻
架空电力线路电阻值过低，可采用拉线与杆塔连接的接地方式。架空线路布设地区土壤电阻过高，可采用土壤更换、复合接地、外地接地等方式。采用加长接地极方式，能够有效降低塔杆冲击力电阻值。
（三）使用降阻剂
在架空电力线路接地中，使用降阻剂能够有效改善接地装置，降低了塔杆及线路电阻值，解决了塔杆及线路经常受雷击的状况。近年来，电子技术迅速发展，降阻剂也得到了迅速更新，降阻剂使用效果得到了很大的提升，在降低接地电阻的同时还能有效渗透到土壤中，实现土壤中接地电流得到迅速分散。降阻剂在山区及岩石较多的地方都能发挥很好的作用。
结束语
架空电力线路在布设时容易受到地形和自然环境的影响，具有比较复杂的电网结构，容易受到线路绝缘效果影响。近年来，雷击造成线路跳闸的现象逐渐增多，线路故障发生率也随之增加，严重影响了电力系统的正常运行，制约了人们的正常生产和生活。详细了解雷电对架空电力线路的危害，并采取相应的防护措施，同时选择合适的接地方法，保障架空电力线路的正常运行。
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论文作者:贺学刚
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签：雷电论文; 线路论文; 电力线路论文; 防雷论文; 电压论文; 导线论文; 电流论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;