（锡林郭勒电业局输电管理处 内蒙古锡林浩特市 026000）
摘要：架空地线是避免输电装置受雷电影响而遭到破坏的设备，可称为避雷线或地线。对于输电线路覆盖率的不断扩宽，导致维护的工程量也越来越大，自古以来，雷电不相融，由于地理位置关系，多雷雨地区因雷击而造成停电或者火灾事故屡见不鲜，这里需要说明的是，架空地线的安装能有效减少事故的发生，它不但是避雷的重要环节，还能够有效地屏蔽电磁场作用，降低输电设备对雷电的感应。
关键词：架空地线；损耗特性；接地方式；节能技术；节能效益；
随着电网规模的扩大、输电线路长度的增加，架空地线电能损耗问题日益突出。采用现场测量和仿真计算方法对架空地线电能损耗特性进行研究，得到110 kV~500 kV典型单、双回线路电能损耗定量数据及感应电流、电能损耗特性规律。在此基础上提出架空地线单点接地，地线分段、换位及导地线配合换位等多种节能接地措施，并在电网开展节能工程应用。
一、架空地线存在的必要性
据有效数据显示，生活用电及工作用电中，断电跳闸等事故主要因素分别为雷击、人为或是自然灾害等，而其中雷电导致停电的机率高达80%以上，天气变化是不可控因素，所以我们只能在人力所控范围内，加大输电系统的安全性及防灾性。随着架空地线接地技术的运用实践可证明，对于日益增加的电力负荷，此设备能够起到一个很好的内外平衡效果。雷电如果击中输电线路，就会导致电路跳闸或者造成电线实质破坏，从而影响电力的输送工作，如果进一步安装好架空地线，对输电线路接地，就能够有效预防雷电或者飞禽类的损害，减少断电次数。另外，对于维护设备周边环镜也是避免危害的一个环节，杆塔周围的树枝及引雷物体需要适当清理，输电线路的维护则交给专业人员定时操作、检测，特别需要注意的是，及时关注天气预报，在台风，大面积雷雨来临前，做一次大规模检修，这样的预防才能确保居民的正常生活。由此可见，输电线路架空地线在电力体系中的重要性。
二、影响架空地线使用寿命的因素
一套设备在运行过程中，除了不断发挥其作用的同时，产生的损耗也成为相关单位重视的问题，只有节能环保的工作，才能给国家带来更好的发展，才能给人们更为安全的生活环境。如何降低输电线路架空地线的投入成本、完善节能技术呢？我们可以从内外两方面来看：
1.实际投入物品损耗。如输电线路，杆塔，对接设备等，对于这些看得见得损耗，我们可以根据气候、地理位置、材质等方面分析其使用寿命，再根据其短缺列出注意事项，定期维护使得使用寿命的延长，如：输电线路可以注意以下两点：采用新型材料，增加其铝钢或者铜包钢等成分，加之于线路与地面接轨，所以要注重防腐处理，选用粗的圆钢管，特殊处理，使其使用寿命稳定且长久；
2.设计安装线路前，多方勘测，选择地理位置好，气候环境影响稍弱的地方安装，降低自然灾害对其损害的加剧。
三、架空地线节能技术
1.接地方式选择，架空地线接地方式，主要包括逐塔接地、绝缘架空地线单点接地等。为消除架空地线逐塔接地或多点接地引起的电磁感应电流及电能损耗，实现架空地线节能，并综合考虑架空地线基本防雷、通信功能，架空地线可采用绝缘单点接地方式，地线端部感应电压宜限制在500～1 000 V以下，以保证架空地线带电作业安全。当绝缘架空地线感应电压未超过1 000 V时，应采用全线绝缘单点接地方式，接地点可设置在绝缘架空地线端部或中部；当地线全线感应电压超过1 000 V时，为降低绝缘地线单点接地时端部感应电压，宜采取地线分段、地线换位、导线换位、导地线配合换位等措施。
2.单回线路节能接地方式。单回线路采用2根地线时，为控制绝缘地线单点接地时端部感应电压，可采取地线分段、地线换位或导地线配合换位等措施，并配合接地点位置选择，使地线端部电磁感应电压控制在500～1 000 V以下。（1）地线分段。接地点设置在各分段地线端部时，接地方式如图1所示。
图1接地点在各分段地线端部（单回线路）
地线分段节距L1按式（1）计算确定。接地点设置在各分段地线中部时，地线分段节距L2按式（2）计算确定。
式中：U0为地线感应电压限值（建议取500 V～1 000 V，下同），V；I为线路运行电流，A；k为电压等级及回路系数，500 kV取8~10、220 kV取10~12、110 kV取12~15。（2）地线换位，2根地线的单回线路可采取地线换位方式降低地线感应电压。地线换位宜在耐张塔进行。需要换位的2根地线空间位置互换时，换位地线应采用地线绝缘子对杆塔绝缘，并采取防碰线、防舞动等措施。接地点设置在换位地线端部时，地线换位节距l3按式（3）计算。接地点设置在换位地线中部时，地线换位节距l4按式（4）计算。
式中：U0为地线感应电压限值，V；I为线路运行电流，A；k为电压等级及回路系数，500 kV取8~10、220 kV取10~12、110 kV取12~15。（3）导地线配合换位，导线换位对降低地线电磁感应电压与地线换位有相同效果。若导线已有换位，则在导线换位点可不进行地线换位。
3.多回线路节能接地方式。同塔多回（含双回）线路绝缘架空地线单点接地时宜采用地线分段单点接地方式降低感应电压，并配合接地点位置选。地线分段节距l5按式（5）计算。地线分段节距l6按式（6）计算。
式中：U0为地线感应电压限值，V；I为线路运行电流，A；k为电压等级及回路系数，500 kV取5~7、220 kV取7~9、110 kV取9~12。
4.节能技术应用。按照上述架空地线节能技术原则，分别在某省电网清远、肇庆、惠州、梅州和韶关等地20条输电线路进行架空地线节能技术试点应用，20条试点线路中，110 kV线路14条、220 kV线路6条；新建线路8条、运行线路12条；冰区线路10条、非冰区线路10条。冰区地线节能设计时同时兼顾地线直流融冰技术要求。
四、完善地线接地节能的技术
当前，全国城、乡、镇都力争全面覆盖输电线路架空地线接地，对于电力的需求日益增加，相关部门针对电网的改造与升级一直都不间断地在研究。现己取得不小成就，如今我们对于节能输电整套工作体系己经有了一个完善的方案。（1）据研究计算，在同条线路中，同时工作的地线对于电压的感应是不一样的，如果整条线路都对地绝缘会产生超负荷的电压，高达几百伏，对地线上的损耗非常大，内部的电流不能及时对接也造成能源的损失，而由于感应电压大小不一，所以我们可以考虑分断绝缘，这样可以减少损耗，己有数据显示，分段绝缘时的损耗比两端绝缘更为节能环保。（2）降低杆塔接地电阻也是有效的节能手段，完善杆塔接地装置设备，使其有效运行，确保产生的电流至地底，这是输电线路装置中的基础配备，也是有效而又经济的防雷措施。（3）在前期埋线选址中，所覆盖的输电线路不宜过长，太长的线路使得地线损耗增大，应该合理勘测地型，选择合理的距离，减少能耗的损失，降低电压，选择通过全球认证的材料，经久耐用，做好前期质检及后期维护，达到长久的节能状态。
总之，为实现架空地线节能运行，并兼顾基本防雷、通信功能以及冰区地线直流融冰需求．提出架空地线感应电压限值原则以及典型单、双回线路单点接地、分段、换位、导地线配合换位等节能接地技术，建立了地线分段、换位计算公式，并在电网实施了架空地线节能工程。架空地线节能改造具有巨大的经济、社会效益．可实现架空地线以极小损耗运行。
参考文献：
[1]张瑞梅.输电线路防雷接地技术研究.2017.
[2]郎锡凡.浅谈架空地线的损耗特性及节能技术.2017.
论文作者:丁少华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
标签：地线论文; 线路论文; 单点论文; 电压论文; 节能论文; 感应论文; 杆塔论文; 《电力设备》2018年第36期论文;