摘要：文章结合架空输电线发生雷击跳闸情况异常严重，阐述了在架空输电线采取接地装置改造、加装线路型金属氧化物避雷器等手段，进行综合防雷改造。深入分析如何正确合理地进行接地，以及在接地改造中应该注意的问题。分析了应用线路避雷器等山区送电线路防雷的技术措施。探讨了山区送电线路雷电“绕击”事故发生的地理、地貌和气象特征，以及山区送电线路在防止“反击”及“绕击”事故方面存在的不足，采用这些措施的安全注意事项等方面的问题。
关键词：反击；绕击；接地电阻改造；线型金属氧化物避雷器
0.引言
架空输电线路多位于荒野中，易受雷击。尤其在山区的输电线路中，线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的，同时，雷电过电压波还会沿着线路侵入供电所，危及电气设备安全，为此，输电线路的防雷工作是工作的重点，多方位、多角度的开展防雷工作。降低电网中事故的发生频率，提高电网供电可靠性。
1.分析接线电阻增加的原因和技术措施
首次建造生产线时，塔的接地电阻是合格的。随着运行时间的推移，杆塔接地电阻会越来越大，主要有以下一些原因：
接地体的腐蚀，特别是在山区的酸性土壤或风化后的土壤中，最有可能引起电化学腐蚀和氧腐蚀。最容易腐蚀的是接地引下线与水平接地体之间的连接。有时因腐蚀开裂而使杆塔“失地”的现象。还有一个接地体的埋深不够，或是回填用砂砾和沙子，土壤含氧较高。接地体易受空气腐蚀，接地体与周围土壤之间的接触电阻因腐蚀而增加。致使接地体在焊头处断裂，也会导致塔具有较大的接地电阻或失去接地。在山坡的斜坡上，由于雨水的侵蚀，地下的土壤暴露在与地面的接触中。在施工时使用化学降阻剂，或性能不稳定的降阻剂，随着时间的推移，降阻剂的降阻成分流失。或失效后使接地电阻增大。外力破坏，杆塔接地引下线或接地体被盗。
降低接地电阻过大的电阻是提高线路防雷等级，保证线路安全运行的重要措施。然而，对于输电线，降低电阻主要是为了满足防雷要求，因此要求降低电阻的措施，即降低塔接地电阻为主要目的。因此，降低塔接地电阻措施应考虑以下几个方面：
首先，关于水平接地体，由于要降低抗冲击接地电阻，因此不可能降低对发电厂和变电站的工频接地电阻。如此大的范围可以延长水平接地体，但对接地体的长度有一定的要求，主要是因为水平接地体太长。由于电感的影响，对降低冲击接地电阻作用。对于水平接地体，应根据塔周围场地的地形，地形和水平辐射，这应完全适合场地地形和地质。为防止雨水冲刷，水平接地体应尽可能沿轮廓线布置，并与防水墙相结合进行保护。水平接地体的埋深应低至0.8米或更低。
第二个是关于垂直接地体，垂直接地体是线路接地线的常用措施，但山区线路主要是由于许多石块，特别是岩石区域的塔。安装垂直接地体并不容易。当地下存在低电阻率地质结构时，可以使用垂直接地电阻降低方法。但是，如果地下没有低电阻率的地质结构，使用竖井法降低电阻是不经济的。雷电流属于高频电流，具有较强的皮肤状况。雷电流一般沿着表层土壤流动，深层土壤不会散开。因此，在一般地质结构中使用深井型接地体不能有效地降低抗冲击接地电阻。因此，塔架接地的接地体应主要是水平接地体，辅以垂直接地体，垂直接地体的长度应为1.5至2米。一般设置在水平接地体的顶点，或水平接地体易于进入的位置[1]。
2.影响接地主要原因和技术措施
接地网的接地线和导体横截面不足，或者系统开发方案的短路电流分析结果大大偏离，导致接地线和导体的横截面不能满足要求
接地装置的施工防机械损害不足或腐蚀措施不够，或者根本没有采取防腐措施。
铺设接地装置时，埋深不够，垂直接地体间距过小，焊接质量不合格，规范施工不按设计规定进行，接地材料选用；接地体（电线）未正确连接。接地引下线同铁塔接触部分连接不紧密，造成接触点电阻过高，或没有采用专用的接地线。土壤电阻率过高，土质未替换，并且未根据规定正确选择降阻剂。
接地装置是输电工程中的一个特殊项目。在大型接地电流系统中，改造以确保接地装置的质量尤为重要。
应监督施工过程，加强施工过程的质量管理。在接地装置施工期间，操作主管必须对整个施工进行全程跟踪检查。严格的工程材料和设备质量检验。镀锌或热浸镀锌材料比没有镀锌的材料具有明显更好的耐腐蚀性。因此，在接地装置的施工过程中，施工单位必须对所购材料和设备的质量负责，操作监理人员必须严格检查进入现场的材料，严禁使用不合格材料的产品。
3.提高雷电易击段防雷措施
3.1接地引下线的外部处理
架空输电线路接地引下线通过杆身钢筋与接地体进行连接，通过接地电阻摇测，发现有不可靠现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，对全部混凝土杆接地引下线进行外置处理，从架空地线直接外敷一条接地引下线与接地体进行连接，保证了雷电流泄放通道的畅通。
3.2安装线型金属氧化物避雷器
改善接地电阻的方法降低雷电跳闸率具有一定的局限性。对于架空输电线路山段线路，雷击损坏非常频繁，单个接地电阻降低，不能保持长期防雷效果，受到一定的限制，不能满足防雷要求。近年来，金属氧化物避雷器的研制成功，为解决该线路的防雷问题提供了新的手段。输电线路在易于受雷击区段，已经安装过避雷器，通过运行情况来看，未发生一次雷击跳闸故障。经过几年的运行实践和一系列实时监测研究，证明这种改进的防雷措施对于山区防雷是经济有效的，并取得了满意的效果。
（1）避雷器的选择
近年来成功研制的复合绝缘护套金属氧化物避雷器是一种适用于悬挂在线杆塔上的避雷器，采用新型硅橡胶复合有机护套。因此，它具有重量轻的优点，并且即使在复合护套避雷器损坏时也能使线路继续工作[2]。
HY10CX2系列复合护套采用串联间隙金属氧化物避雷器，由避雷器本体和串联间隙两部分组成。主要用于110 kV和220 kV输电线路，防止雷击引起的绝缘子串闪络，降低雷击跳闸率。优点如下：
由于串联间隙的隔离，避雷器主体在正常工作条件下仅能承受10个系统工作电压，并且不必考虑长期工作电压下的电老化问题;
避雷器内部没有空腔，以防止水分因呼吸而进入产品;外保温采用复合外壳，避雷器重量轻，安装方便;大量的理论及试验研究，关键部件得到了充分优化，使得避雷器具有良好的保护可靠性。
（2）线路避雷器安装的准备工作
线路避雷器主要用于降低输电线的雷击频率，而不是限制工作过电压，因此线路避雷器应采用串联间隙型。此外，必须在安装前进行准备。抗拉塔可直接安装在跳线上，避雷器安装位置与绝缘子串之间的最小距离不小于1.5米。
（3）安装线路避雷器的定点原则
线路的运行经验。分析迄今为止的线路运行情况，确定易受雷击影响的塔楼，并分析它是往返还是反击。安装在线路雷击频繁区段。
线路途经的地形、地貌以及邻近影响。应详细分析现场勘测路线经过的场地，特别是通过山区的路线，并记录由于地形和地貌条件可能被雷击的线路部分。一般经过此路段的杆塔优先考虑。
杆塔的接地电阻和相邻杆塔档距。 根据设计塔的接地电阻要求和线路投产时的实际接地电阻值，确定不符合接地电阻设计要求的塔架并进行改造。对于因地质条件限制而无法达到要求的优先考虑。
（4）金属氧化物避雷器的维护方法
每年检查一次后，用望远镜（或其他方法）观察避雷器的外观是否良好，包括是否有严重的电弧烧迹（线性黑色标记，开裂）;间隙结构是否有明显的变化（错位，变形）;连接线是否断开；有条件时，可采用远红外测温仪等仪器检测间隙支撑绝缘子的温升，看是否有异常，如果没有这些异常现象，可以认为完好[3]。
随机检查3年一次，检验规定在预防程序中。若试验全部合格，其他全部免检；如果不合格，加倍抽样，重新测试，如果还有一个不合格，则向技术部报告并提出相应的措施。对避雷器支架检查规范与杆塔部件检查规范相同。
对计数器的检查结合巡视一并进行，同时将计数器上的数据记录存档。便于对以后的线路雷击情况进行分析、若金属氧化物避雷器有异状，由运行人员及时将情况报予技术部，由技术部安排做出相应处理措施。
通过以上几种防雷措施的改进之后，经过几年雷雨季节的考验，雷击跳闸故障发生率明显降低，运行经验证明，改进输电线路的防雷措施取得了显着成效。
4.结束语
综上所述，山区输电线路的防雷应尽量减小塔架接地电阻。单纯采用打深井法进行降阻处理，对雷击电流没有实质作用，应沿等高线做水平射线，或在岩性地带利用岩性裂缝铺设水平接地体并施加膨润土类降阻剂。使用线路避雷器进行保护可有效防止反击事故。值得注意的是，安装线路避雷器的杆塔对接地仍须严格要求。对地势较高位置突显以及前后档距较大的杆塔，应特别加强的防雷保护。
参考文献：
[1] 宋佳.110kV输电线路采用氧化锌避雷器提高耐雷水平的研究[J].民营科技,2012(07):18.
[2] 谢鹏飞,雷继帅,陆潇.110kV输电线路防雷措施探析[J].机电信息,2012(21):32-33.
[3] 周朝坚.基于110kV输电线路在防雷中的研究[J].城市建设理论研究:电子版,2011.
论文作者:李泽斌
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/19
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