高压防雷接地技术

高压防雷接地技术（精选10篇）

高压防雷接地技术 篇1

雷击一直都在威胁着输电线路的安全。虽然雷击是一种自然现象, 但是防雷击措施, 却是一项复杂且繁琐的过程, 对此加强高压输电线路的保护、避免雷击的破坏、保障电力系统的安全, 就成为了目前电网建设的关键。防雷接地技术, 具有避免雷击发生跳闸的功能, 同时也能保护周围的建筑, 是电网建设发展的有力保障。

1 高压输电线路的防雷原则和意义

高压线路的建设, 大都在较为空旷的郊区, 但是空旷的环境下, 更容易遭受雷击的危害。一旦出现雷击事故, 会给高压线路以及周围的环境, 带来巨大的影响, 基于高压线路的角度分析其危害, 雷击时线路的电压会急剧升高, 从而引起自动跳闸、系统自动切断线路、线路跳闸、电力系统受损等情况的出现。一旦周围设施、绝缘性、抗压力, 不符合国家建筑的标准, 很容易造成电流增加, 引发二次伤害, 对于人们的生命、财产安全, 构成巨大的威胁。尤其是对于高压输电线路损害是最大的。同时电网维修工作, 不仅工作量大, 消耗大量的时间、人力、物力和财力, 同时也带有一定的危险性。因此加强此方面的研究, 提高防雷技术的水平, 是非常必要的。通过防雷接地技术的应用, 可以增加高压输电的效率和安全系数。

针对高压输电线路防雷技术的意义, 应当根据一定的原则, 首先根据其防雷地域的不同, 实施有效的防雷措施, 同时也要根据其气候、地形、周围环境等因素的不同, 制定合理的防雷规划。同时也要对高压输电线路制定一系列行之有效的处理方案;加强对于高压输电线路中会出现故障、漏洞, 进行一系列的评估, 将其雷击危害降到最低。

2 220k V高压线产生雷击的原因

2.1 220k V高压雷击的产生

一般情况下, 当高压线路并被雷电击中时, 线路本身就会在受到雷电击打的位置产生通断作用, 从而形成较为强烈的感生电流。众所周知, 220k V的高压线体系中大部分输送线路都是处于架空状态, 这使得线路在遭受雷击时, 感生电流就会借助输电线这一媒介侵入到电网系统之中, 从而导致电力设备和电网通信系统出现了较为严重的损坏。虽然目前有部分220k V高压输电线已经安装了阀型避雷器和高压避雷器等防雷击装置, 但这些装置在实际使用过程中反应速率相对较为缓慢, 所以当线路遭受雷击时, 无法起到较好的防雷作用。

2.2 线路产生感应起电

在移动、先导、起电和放电的过程中, 雷云会在架空的高压线路周围形成一个静电感应区域。当雷云开始朝着大地的方向进行放电时, 线路中已经聚集的电荷就会自动转变成自由的电荷, 并通过感生电流这种方式开始逐渐限制线路的两端、以对称的方式均匀移动, 从而形成移动电流。当该移动电流同到线路的波阻作用相遇时, 就会产生上千伏的感应电压, 进而对高压线带来极大的损害。

2.3 雷电灾害的产生

当高压线路受到了雷击作用后, 就会有高压线路中出现了较高的工频电压、高压输电线出现过电压、高压输电线产生冲击闪络以及高压输电线自动跳闸等安全事故。

3 220k V高压输电线路防雷接地技术

3.1 接地

3.1.1 安装垂直地极

对于土壤电阻率较高的地区而言, 垂直地极作为一项有效的接地弥补措施, 其安装与使用能够对土壤表面接地质量较差的问题予以显著的改善, 因此可以在杆塔周边的位置处安装一定数量的垂直接地极, 且其埋设深度应该在0.5m左右。对于铁塔而言, 垂直地极的安装应该在与塔杆6m距离的位置处;对于水泥杆塔而言, 垂直地极的安装应该在与杆塔距离4m的位置处。对于垂直地极而言, 其应该经过角钢或圆钢的加工方式, 使得地极间距控制在4~6m的范围当中, 且地极的长度应该控制在大于1.5m。在陡坡的地形条件下安装垂直地极, 应该对垂直地表面的深度和地极的安装深度进行准确的计算, 以发挥出地极所具有的散流的作用, 同时防止受到洪水冲刷而失效。

3.1.2 采用消弧线圈接地方法

在雷电活动较为频繁, 接地电阻难以实现降低的地区内较为常用消弧线圈的接地方法, 能够有效的降低单相着雷闪烁故障的发生率, 同时也可以采用中性点不接地的措施来实现防雷。在一般情况之下, 当二相或三相发生着雷问题的时候, 一相导线并不会因此出现跳闸的现象, 导线在闪烁之后与地线具有同样的作用, 实际上是提高了线路的耦合作用, 使得没有出现闪烁现象的相绝缘子的电压实现了大幅度的降低, 从而显著的提高了线路的耐雷水平。

3.1.3 采用降低杆塔的方式使接地电阻减小

应用降低杆塔的手段能够有效的减小接地电阻, 这是提高220k V高压输电线路防雷性能的有效措施之一。对于土壤电阻率较低的区域而言, 可以对杆塔所具有的自然接地电阻的特点实现充分的利用;在土壤电阻率较高的区域当中则应该使用降阻剂或延长借地的方法来实现接地电阻的降低。

3.1.4 架设藕合地线

架设藕合地线, 是一种能够有效降低线路反击跳闸率的防雷措施。在杆塔接地电阻降低困难的情况下, 可以通过架设藕合地线方式来降低杆塔的接地电阻。具体架设方法:在导线下面架设地线, 增强导线和避雷线之间的耦合性, 以减少绝缘子串上的过电压, 从而达到强化输电线路的反击耐雷性能, 降低线路断路器雷击跳闸率的效果。架设藕合地线降低断路器雷击跳闸率的作用机理具体涉及两个方面: (1) 架设藕合地线后可以不同程度的减低杆塔的分流系数, 当雷电感生电流经过杆塔接地线路时就会出现散流限现象, 达到减少杆塔过电电压的目的; (2) 架设藕合地线后, 导线和避雷线的之间的耦合性得以明显加强。当杆塔顶尖出现雷击时, 强大的耦合性能能明显的降低杆塔的感应电压, 减少绝缘子串遭受到的冲击电压。具体架设时, 藕和地线通常采用侧面和直挂式两种方式, 其中侧面藕合地线能防止线路绕击情况的发生, 应用较广。

3.2 避雷

避雷装置是防止雷击击穿事故发生的有效手段, 进行220k V高压输电线路搭设时可以采用杆塔测针技术, 即在杆塔上安装水平测针, 达到增加避雷针和扩大避雷线保护区域的效果, 以减少输电线路发生绕击问题的几率。杆塔测针技术的避雷原理:当雷云先导放电与地面形成一定高度的距离时, 避雷针可以改变放电通道电场的移动方向, 将雷电转移到接闪器上, 从安全释放出去, 防雷避雷效果良好。避雷针设置方法:在杆塔横担靠挂点附近的前后端, 选择倾斜45°位置安装侧向避雷针, 长度约3m。

4 结语

综上所述, 220k V高压输电线路遭受雷击是不可避免的, 为避免发生雷击事故、保护线路运行安全, 必须采取高效的防雷接地技术。这些技术不仅能有效的降低线路绕击问题发生率, 还能保证供电正常化, 维护人们的生命财产安全。在实际输电线路搭建中, 应积极落实防雷接地技术。

摘要：随着我国科学技术不断的发展, 我国电网工作, 也得到了进一步的提升。与此同时, 电网在运行过程中, 也积极的融入了现代化的新设备、新技术。我国220k V高压输电线路, 在安全运行方面与过去相比, 有了很大的进步;同时新技术、新设备的投入, 也使得220k V高压线路, 在安全方面效果尤为突出。但是在雷击事故方面, 并没有得到良好的改善。220k V高压输电线路, 作为电力系统的重要组成部分, 又区别于其他中低压线路, 受到雷击影响较为严重。对此本文就220k V高压输电线路防雷接地技术, 结合防雷原则、意义等角度进行分析, 希望对我国电网的完善发展, 有着积极促进的意义。

关键词：220kV,高压输电线路,防雷措施,接地技术

参考文献

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高压防雷接地技术 篇2

1、施工参考资料

主要规范、图集、设计说明和施工说明

2、施工前准备工作

从加工场地、材料验收、人员交底等考虑

3、施工中

从现场实际情况结合施工工艺、规范要求等，能判定施工缺陷、设计缺陷。并有自己的想法，怎么样才能做好

4、隐蔽后......一、参考图集资料

1、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）

2、《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303-2002)

3、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》（GB50601-2010）

4、《防雷与接地安装》（02D501-1~4）

5、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-11）

6、《实施性施工组织设计》

7、防雷接地施工图纸

8、《等电位连接安装》（GB02D501-2）

9、《建筑物防雷设施安装》(GB99D501-1)

10、《电气竖井设备安装》(GB04D701-1)

11、《接地装置安装》(GB03D501-4)

二、进场材料验收标准

1、圆钢检验标准

2、扁钢检验标准

3.热镀锌与冷镀锌

1.电（冷）镀锌外表比较光滑、明亮，采用彩色钝化工艺的电镀层也黄绿色为主色，呈七彩。采用白色钝化工艺的电镀层呈青白色或白色呈绿光，白色钝化工艺的镀层与阳光呈 一定角度下略显七彩。在复杂工件的角棱部位容易产生“电烧”而成灰暗，该部位锌层较厚。在阴角部位易形成电流死角而产生欠电流灰暗区，该区域锌层较薄。工件整体无锌瘤、结块等现象。2.热镀锌外观较电镀锌稍微粗糙，呈银白色，外观容易产生工艺水纹和少许滴瘤，尤其是在工件的一端较为明显。但热镀锌的锌层比电镀锌厚几十倍，防腐蚀性能 是电镀锌的几十倍。

热镀锌圆钢

冷镀锌圆钢

三、总体施工方案

本工程防雷及接地工程包括：外部防雷、内部防雷、防侧击雷、防触电电压和跨步电压、等电位联结。

四、主要施工工艺及方法 4.1 外部防雷 4.1.1 接闪器：

本工程按二类防雷设防。

（1）混凝土屋面：采用Φ12热镀锌圆钢在建筑物的屋角、屋脊、屋檐及儿女墙上敷设作防雷接闪器，支架高150mm，间隔1000mm。接闪带设于外墙外表面或屋檐垂直面上。并在屋面采用-40*4热镀锌扁钢暗敷设不大于10*10m/8*12m避雷网格。（2）金属屋面（根据建筑提资：铝板厚3mm，无绝缘被覆层）：利用金属板作接闪器，板间连接可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接等。（3）屋面上所有金属设备与金属构件与避雷带可靠连接。

4.1.2 引下线

利用建筑物外围四周间隔不大于18m钢筋混凝土结构柱内部不少于二根Φ主筋作防雷引下线。利用建筑物结构基础作自然接地极，要求接地电阻不大于1欧姆。构建内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构建内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。靠外墙防雷引下线距室外埋深0.8m处，由相应钢筋上焊出一根Φ12的热镀锌钢筋伸向距外墙皮1500mm处,防雷测试点距地500mm安装。桩基础的防雷引下线

利用桩基中的竖向钢筋作为引下线，与筏板基础的钢筋连接形成接地体。与上部的引下线电气连接形成防雷网。焊接需要电焊，双面焊6倍所焊钢筋直径的焊缝长度，单面则是12倍.防雷引下线的跨接 1.板筋梁筋的纵向跨接

利用底板钢筋网作接地连接线时，接地跨接应采用不小于Φ12的热镀锌圆钢，焊缝饱满并有足够的机械强度，不得有夹渣，咬肉、裂纹、虚焊、气孔等缺陷，焊接处的药皮要敲净

2.柱筋的竖向跨接

利用柱主筋作防雷引下线时，当主筋采用螺纹连接时，螺纹连接的两端应作跨接处理。

4.2 内部防雷

4.2.1 将建筑物内钢构架和钢筋混凝土内的钢筋相互连接。

4.2.2 进出建筑物的金属管线、竖直敷设的金属管道和金属物的顶端和低端与接地装置可靠连接。

4.3.3 接地装置的焊接用采用搭接焊,搭接长度应符合下列规定:（1）扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不小于三面施焊.（2）圆钢与圆钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊.（3）圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍, 双面施焊.（4）扁钢与钢管、扁钢与角钢焊接，紧贴扁钢外侧两面，或紧贴3/4钢管表面，上下两侧施焊。

（5）除埋设在混凝土中的焊接接头外，焊缝处要有防腐措施。

4.3.4 柴油发电机房的工作阶段、变压器中性点工作阶段、防雷接地、垫圈设备保护接地，电梯控制系统的功能接地、计算机功能接地、等电位联结接地及其他电子设备的功能接地合用同一接地体，即利用建筑基础桩基及承台内主筋作接地极，要求接地电阻不大于1欧姆。4.3 防侧击雷（1）每层设均压环，并与引下线可靠焊接。平行敷设的管道、构架和电力金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时采用金属线跨接（跨接点不大于30m），交叉净距小于100mm的其交叉处亦应跨接。

（2）金属门窗、玻璃幕墙接地端子采用钢质螺栓连接型预埋接地端子板。土建施工时，施工方应根据建筑窗框形式，按上述标准图集负责备料预埋，预埋件应与圈梁或混凝土柱内主筋可靠连接。连接导体采用Φ10镀锌圆钢或-25*4镀锌扁钢，在窗框定位后、墙面装饰层施工前进行敷设。大于100m2明框幕墙框架隔距不大于10*10m或12*8m，同时框架材料满足接闪器材料要求。4.4 防接触电压和跨步电压

4.4.1 除建筑物外墙柱或剪力墙钢筋作为引下线外，建筑物内的柱或剪力墙钢筋也应作为引下线，且在每层与楼板钢筋连接成整体，形成防雷等电位，以确保接触电压和跨步电压降低到安全值以下。

4.4.2 在建筑物内的柱或剪力墙引出钢筋就近与防雷网格（扁钢）焊接。4.5 等电位连接

（1）本工程设总等电位联结（MEB），为防间接接触电击和由接地故障引起的爆炸及火灾危险。正常情况下建筑物内不带电金属设备均需与等电位联结线可靠连接。电信间、通信机房、消控中心、计算机机房、控制室等处设局部等电位联结端子板，机房等电位连接线采用S型星型结构。

（2）电气竖井及电梯井内接地干线采用-40*4热镀锌扁钢通长敷设。各垂直接地干线底端与MEB连接，每层距地300mm设接地端子。电缆桥架或线槽及其支架应不少于两处与接地（Pe）干线相连接。桥架间（或线槽间）连接板两端不少于两个有防松螺母或防松垫圈的连接固定螺栓。

（3）不允许使用蛇皮管、保护管的金属网作接地线及保护线。

五、质量检验标准

5.1避雷引下线和变配电室接地干线敷设 5.1.1主控项目

（1）暗敷在建筑物抹灰层内的引下线应有卡钉分段固定；明敷的引下线应平直、无急弯，与支架焊接处，油漆防腐，且无遗漏。

（2）变压器室、高低压开关室内的接地干线应有不少于2处与接地装置引出干线连接。

（3）当利用金属构件、金属管道做接地线时，应在构件或管道与接地干线间焊接金属跨接线。5.1.2一般项目

（1）钢制接地线的焊接连接应符合GB50303-2002第24.2.1条的规定，材料采用及最小允许规格、尺寸应符合GB50303-2002第24.2.2条的规定。

（2）明敷接地引下线及室内接地干线的支持件间距应均匀，水平直线部分0.5～1.5m：垂直直线部分1.5～3m；弯曲部分0.3～0.5m。

（3）接地线在穿越墙壁、楼板和地坪处应加套钢管或其他坚固的保护套管，钢套管应与接地线做电气连通。

（4）变配电室内明敷接地干线安装应符合下列规定：

1、便于检查，敷设位置不妨碍设备的拆卸与检修。

2、当沿建筑物墙壁水平敷设时，距地面高度250～300mm～与建筑物墙壁间的间隙10～15mm～

3、当接地线跨越建筑物变形缝时，设补偿装置：

4、接地线表面沿长度方向，每段为15～1OOmm，分别涂以黄色和绿色相间的条纹：

5、变压器室、高压配电室的接地干线上应设置不少于2个供临时接地用的接线柱或接地螺栓。

6、当电缆穿过零序电流互感器时，电缆头的接地线应通过零序电流互感器后接地；由电缆头至穿过零序电流互感器的一段电缆金属护层和接地线应对地绝缘。

7、配电间隔和静止补偿装置的栅栏门及变配电室金属门铰链处的接地连接，应采用编织铜线。变配电室的避雷器应用最短的接地线与接地干线连接。

8、设计要求接地的幕墙金属框架和建筑物的金属门窗，应就近与接地干线连接可靠，连接处不同金属间应有防电化腐蚀措施。5.2接闪器安装 5.2.1主控项目

建筑物顶部的避雷针、避雷带等必须与顶部外露的其他金属物体连成一个整体的电气通路，且与避雷引下线连接可靠。4.2.2一般项目

（1）避雷针、避雷带应位置正确，焊接固定的焊缝饱满无遗漏，螺栓固定的应备帽等防松零件齐全，焊接部分补刷的防腐油漆完整。

（2）避雷带应平正顺直，固定点支持件间距均匀、固定可靠，每个支持件应能承受大于49N(5kg)的垂直拉力。当设计无要求时，支持件间距符合GB50303-2002第25.2.2条的规定。

六、应注意的质量问题 6.1 接地体：

6.1.1 接地体埋深或间隔距离不够。按设计要求执行。

6.1.2 焊接面不够，药皮处理不干净，防腐处理不好，焊接面按质量要求进行纠正，将药皮敲净，做好防腐处理

6.1.3 利用基础、梁柱钢筋搭接面积不够，应严格按质量要求去做。6.2 支架安装：

6.2.1 支架松动，混凝土支座不稳固。将支架松动的原因找出来，然后固定牢靠；混凝土支座放平稳。

6.2.2 支架间距（或预埋铁件）间距不均匀，直线段不直，超出允许偏差。重新修改好间距，将直线段校正平直，不得出出允许编差。

6.2.3 焊口有夹渣、咬肉、裂纹、气孔等缺陷现象。重新补焊，不允许出现上述缺陷。

6.2.4 焊接处药皮处理不干净，漏刷防锈漆。应将焊接处药皮处理干净，补刷防锈漆。

6.3 防雷引下线暗（明）敷设

6.3.1 焊接面不免，焊口有夹渣、咬肉、裂纹、气孔及药皮处理不干净等现象。应按规范要求修补更改。

6.3.2 漏刷防锈漆，应及时被刷。6.3.3 主筋错位，应及时纠正。

6.3.4 引下线不垂直，超出允许偏差。引下线应横平竖直。超差应及时纠正。6.4 避雷网敷设

6.4.1 焊接面不免，焊口有夹渣、咬肉、裂纹、气孔及药皮处理不干净等现象。应按规范要求修补更改。

6.4.2 防锈漆不均匀或有漏刷处，应刷均匀，漏刷处补好。

6.4.3 避雷线不平直、超出允许偏差，调整后应横平竖直，不得超出允许偏差。6.4.4 卡子螺丝松动，应及时将螺丝拧紧。6.4.5 变形缝处未做补偿处理，应补做。6.5 避雷带与均压环 6.5.1 焊接面不够，焊口有夹渣、咬肉、裂纹、气孔等，应按规范要求修补更好。6.5.2 钢门窗、铁栏杆接地引线遗漏，应及时补上。6.5.3 圈梁的接头未焊，应进行补焊。6.6 接地干线安装

6.6.1 扁钢不平直，应重新进行调整。6.6.2 接地端子漏垫弹簧垫，应及时补齐。

七、安全文明施工要求

1、使用电焊机时一定要按照相关的规程进行操作；操作人员必须要经过专业的岗位培训，获得电焊工作证后方能进行电焊工作。

2、电焊机必须使用三相电，接好地线，防止漏电，确保电源接线正确。

3、多台电焊机集中使用时，应分接在三相电源线路上，使三相负载平衡；多台电焊机的接地装置应分别由接地处引接，不得串联。

4、移动电焊机时，不能拖动电线进行移动，应该先把电源切掉，把电焊机放到指定的位置后，再接通电源使用。

5、在室外工作时，一定要注意防雨，电焊机工作时要保证通风散热。

6、交流弧焊机一次电源线长度应不大于5米，电焊机二次线电缆长度应不大于30米。

7、电焊机应放在防雨和通风良好的地方，焊接现场不准堆放易燃、易爆物品，使用电焊机必须按规定穿戴防护用品。

高压防雷接地技术 篇3

关键词：输电线路；接地装置；复杂地形；电力系统保护

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0079-02

架空高压输电线路接地装置是输电线路的重要组成部分，其安全可靠运行是电力系统可靠性的一个重要组成部分。对输电线路杆塔接地装置进行规范管理和维护，确保接地装置完整性、降低接地装置的接地电阻是降低输电线路雷击跳闸率、提高线路耐雷水平的有效措施。目前，我国的架空高压输电线路接地装置技术还欠成熟，与国际先进技术尚有一定差距。因此，研究架空高压输电线路接地装置技术，对于提高电力系统的可靠性，促进社会经济发展，具有重要意义。

1 接地装置技术的常见问题

1.1 接地网设计缺陷

在接地网的设计方面，对于每一道设计工序，如果把关不严格，有可能存在安全隐患。接地形式应该根据接地点的土壤环境、气候环境等因素合理选择。

土壤环境一个关键的相关指标为电阻率。一般而言，电阻率高的地方其接地电阻值大。因此，为了适应该类地区的土壤环境，接地体的面积应该做大些，以平衡其电阻率高带来的负面影响。同时，在一些受雷电影响较为明显的地区，其接地电阻理论值超标，将会直接影响接地网的安全可靠性。此外，土壤的酸或碱腐蚀性也是接地体在设计过程中要重点关注的方面。如果土壤过酸或者过碱，很容易导致接地体腐蚀断裂，从而失去了接地网的泄流作用。

1.2 土壤环境与接地体的电化学反应

理论上说，接地体与土壤之间的电化学腐蚀反应时刻都在发生着，反应的程度随着土壤的酸碱性水平而不同。土壤的酸碱性水平越高，接地体的电化学腐蚀现象越严重。发生电化学反应的两个表现为腐蚀微电池和腐蚀宏电池作用。当使用杆塔接地体劣质材料时，产生腐蚀微电池电化学反应的可能较大；当土壤质地及土壤渗透率处于危险水平时，易形成氧浓电池及盐分浓差电池。这两种因素都会增大接地体的接地电阻，降低接地体的导电性能。目前的输电线路装置接地体埋设过程中，这个不利因素往往被忽略，因此留下了故障隐患。

1.3 运行维护不到位

上述两点提及了设计施工过程中关于架空高压输电线路接地装置可能存在的一些技术不足之处，然而，即使初期设计合格，后期管理维护不力，也会加速接地装置的老化失效。因为其运行过程中，时刻都经受着周围环境的弱腐蚀，使接地体与周围土壤的接触电阻变大，特别是在山区酸性土壤中，接地体的腐蚀速度是相当快的。因此需要对建成的输电线路接地装置的进行很好的后期维护，以保证其安全稳定运行，提高运行可靠性。

2 针对接地装置技术不足的改进方法

2.1 关于接地装置的技术改进

2.1.1 改善接地体的防腐性能。理论上讲接地装置的寿命与杆塔结构中的其他部件相同，但是接地装置的运行寿命与土壤的腐蚀性息息相关。因此，很有必要采取防腐措施来提高接地装置的耐腐蚀性。根据国内外相关学者的研究成果，考虑接地土壤酸碱环境，从以下两个方面来改善接地体的防腐性能：注重土壤腐蚀性与接地体面积之间的匹配关系。具体而言，在土壤腐蚀性较强的农田地带、化工厂附近、地势低洼等地区，有针对性地加大接地体的横截面积，降低接地装置的电阻率，提高导电泄流性能。

利用技术手段提高接地体的防腐性能。比如说，在引下线和连接板的焊接处要进行热镀锌处理，增强焊接处的防腐性能，提高焊接处的可靠性。

2.1.2 科学选择接地装置型式。在实际工程应用中，杆塔接地装置大多采用多根水平放射线的形式。针对不同的工程实际，采取改变接地装置型式等优化措施，提高接地装置型式设计的合理性。在一些土壤电阻率相对较低的地区，如农田、低洼湿地等地，其接地装置的型式应该双轨方案，即采用水平接地体结合垂直接地体的方案，以保证其接触良好；反之，在土壤电阻率较高的地区，应该选择连续伸长接地体方案，即沿线路埋设2～3根接地线，一直延伸到下一基塔的接地装置，这种方式可以有效降低高土坡电阻率地区的杆塔电阻，提高接地体可靠性。

除上述两个重要改进方面外，对于改善架空高压输电线路的接地装置可靠性，还可以从提高接地装置施工质量的管理水平、合理应用降阻剂等方面进行提高。

2.2 加强架空高压输电线路接地的运行维护

接地装置的日常运行维护对于提高架空高压输电线路接地装置的运行可靠性，改善其现有的技术不足之处，具有重要意义。通过科学的运行维护可以及时消除接地装置存在的问题，发现潜在的故障风险，可以有效降低杆塔的接地电阻值，从而提升线路的耐雷水平。具体而言，接地装置的运行维护主要从装置部件及地下引线两方面着手。对接地杆塔的接地引下线进行定期巡视检查。通过工作人员的定期检查，可以及时发现接地体装置部件的故障隐患，排除连接螺栓松动的故障，及时更换生锈的螺栓，确保接地引下线的安全可靠。对接地体进行定期进行故障排查。该举措可以防止其受外力破坏而降低效能，在雨水较多的地区，应重点排查，防止接地体被冲刷出地面。此外，定期对接地体的锈蚀情况进行抽查，防止接地体因腐蚀而降低导电性能。

3 适应高山等不同地形下线路接地装置技术

针对新兴的产业园、物流园区，高压输电线路沿着中间绿化带走线。由于一般处于交通方便的地方，易于展开维护工作，且土壤环境条件好；此外，在新兴的产业园物流园区，其一般为人员密集区，防雷要求一般更为严格，因此其接地装置技术可采用目前较为先进、防雷性能更好的新型接地装置—空腹注水式接地装置。它能有效降低高土壤电阻率地区线路接地电阻值，具有较优良的线路防雷效果。

对于常见的高山大岭及经济园区的果园等片区地形，输电线路走线一般分为爬坡式和沿山脊式等几类，其接地装置环境较为恶劣，如土壤电阻率较高等，且不便维护。但是空腹式接地装置结构简单，经济成本较低，施工技术要求不高，可以应用在气候较为干燥的地区、土壤电阻率较高的地区以及雷电活动较为频繁的地区。因此，在具备这类地形特征的地方采用这种方法可以有效地降低施工成本、减少维护量、提高装置运行可靠性。

除此之外，适合于不同负载地形的主要接地装置技术还有深井压力灌注接地技术、电解离子接地装置技术等。深井压力灌注接地技术尽量在原地网外围布置，为在水田中不影响农民耕种及保证外延网不被破坏，外延水平接地埋设深度应达1米以上，皆具有接地电阻稳定、资金节省、安全可靠、使用寿命长等优点。

4 结语

架空高压输电线路杆塔接地装置是输电线路的重要组成部分，是保证输电线路安全可靠的重要措施。本文详细分析了现有接地防护技术的不足之处，从接地网设计、接地体敷设施工、接地体腐蚀等方面分析了目前架空高压输电线路接地装置技术存在的一些问题，并提出了相关改进措施，同时要加强运行维护管理，最后分析了空腹注水式接地装置等新型接地装置。它的应用实施，可以有效地降低施工成本，提高装置可靠性。

参考文献

[1] 黄福勇.架空输电线路杆塔接地装置[J].湖南电力，

2008，6（28）.

[2] 丛义宏.220kV高压输电线路的防雷接地技术研究

[D].华北电力大学，2010.

[3] 温舒博.输电线路杆塔接地问题分析及对策[J].技术

研发，2013，5（20）.

高压防雷接地技术 篇4

1 接地电阻的定义和表达式

接地电阻就是通过接地装置泄漏电流时表现出的电阻, 它在数值上等于流过接地装置入地的电流与这个电流产生的电压降之除。

式中, U———接地装置的对地电压, 即接地体与大地零电位参考点之间的电位差;I———通过接地装置泄漏入地的电流。

2 接地电阻的测量原理

接地电阻的测量是按照公式 (1) 来进行的:给接地装置 (接地极或接地网) 施加一个电流I, 测量出接地极 (网) 上的电压U, 电压与电流相除, 就得到了接地电阻。

看似简单, 但是, 这个电流如何正确地施加, 这个电压如何测量准确, 却并不是每个测量者都知道。本文向读者介绍的就是这方面的技术和经验。

2.1 测量电流的施加与电流辅助极

在公式 (1) 中, 测量电流是指“流过接地装置入地的电流”。这个电流与导线中流过的电流是不一样的。在导线中, 电流沿导线流动, 形成连续的闭合回路, 其路径是确定的和可预见的。而“流过接地装置入地的电流”却扩散到大地里, 流到很远很远的地方。它是怎么形成闭合回路, 以满足电流的连续性和闭合性规律呢?

在进行接地电阻测试时, 为了能够向接地装置注入 (施加) 测试电流, 首先必须解决电流的归路或收集问题。这就是必须找到或人为制作一个电流回路。在三极直线法和三角形法测量接地电阻时需要在远方临时打一个辅助电流极, 其目的就是为了给电流提供一个回路, 如图1所示。而在钳表法中, 不需要打临时的辅助电流极, 并不是电流不需要回路, 而是要找寻现成的可以用作为回路的电路。图1描述了通过接地装置流入地中测试电流的场的分布, 是一个向一边扩散的畸变的电流场。

辅助电流极的出现使电流场的分布变得不均匀了, 畸变了。辅助电流极离被测接地极 (网) 越近, 电流场的畸变越大;辅助电流极越远, 电流场的畸变越小, 但测试工作量越大。因此, 这里有一个合适的最佳的距离, 在满足测试准确度要求的情况下, 使辅助电流极比较近。

2.2 测量电压与辅助电压极

公式 (1) 中的电压是指接地装置 (网) 与大地零电位参考点之间的电压。大地零电位参考点在哪里, 如何取得, 是接地电阻测试中的另一个重要问题。显然不可能到无穷远的地方去找零电位参考点, 而是在一个较近的可以接受的地方寻找零电位参考点。

在接地电阻测量中, 需要在选做零电位参考点的地方打一个辅助电压极, 用一根导线将参考电位取回来, 它与接地装置 (网) 的电位之差, 就是需要的电压U。要找一个真正的零电位参考点在现实测量工作中可能很不容易, 但能够找到一个尽可能接近零电位的地方, 或者其误差是可以接受的地方。如果这个点的电位不是真正的零电位, 而是比零电位大一点, 或小一点, 那最后得到的电压和测得的接地电阻就会有或大或小的误差。多大的误差能够所接受, 这就需要通过测量结果来判断。在这里, 不仅要了解测量原理, 还要具备相应的实际测量经验。总之, 为保证接地电阻测量的准确, 关键就在于零电位参考点选取的正确与否以及对测量结果的判断。

有的人有一种误解, 认为大地总是处于零电位的。其实, 这种观点是不正确的, 只要地中有电流流过, 就有电压降, 这儿的地就不是零电位。没有电流流过的地, 才是电气上的零电位地。因此, 严格地说, 零电位在离被测接地装置 (网) 很远的地方。

3 接地电阻测量的三极直线法

3.1 三极直线法的接线

三极直线法是接地电阻测试中使用最多和最普遍的方法, 测试时被测接地网1、电压辅助极2与电流辅助极3三点 (极) 按一直线布置, 如图2所示。

E-测试电源A-电流表V-电压表1-被测接地装置2-电压极3-电流极D-接地网最大对角尺寸d13-接地网到电流极的距离d12-接地网到电压极的距离d23-电压极与电流极的距离

在三极直线法测量中, 这三个极如何布置呢, 具体说, 辅助电压极、辅助电流极与被测接地装置 (网) 的距离如何布置和掌握, 这是测准接地电阻的关键之一。

3.2 三极直线法的测量原理

按图2的接线, 可以列出三个极的电压方程:

式中, I1———流入接地装置的电流;

I2———流入电压极的电流;

I3———流入电流极的电流;

R1———接地装置1的自电阻, 即接地装置的被测接地电阻;

R2———电压极的自电阻;

R3———电流极的自电阻;

R23、R32———电压极和电流极之间的互电阻, 它们相等。

R12、R21———接地装置与电压极之间的互电阻, 它们相等;

R13、R31———接地装置与电流极之间的互电阻, 它们相等。

测试时电流是从接地装置流入大地, 而从电流极流出, 回到电源。取流入大地的电流方向为正, 则I1=-I3。因为流过电压极的电流极小, 故可以认为I2=0。又因三对互电阻相等:R23=R32, R12=R21, R13=R31, 则方程组可改写为:

由式 (3a) -式 (3b) , 得U

由此可得接地电阻的测量值为:

在式 (5) 的等式右边, 第一项R1为接地装置接地电阻的真值, 于是, 后三项互电阻 (R23-R12-R13) 就为测量误差:

从式 (5) 和 (6) 可知, 测量误差由三个互电阻构成, 而互电阻又是由各电极的相对位置引起, 取决于各电极位置的布置。正确的电极位置的布置应使

则测量误差就可等于或接近于零。

如果电极周围土壤电阻率是均匀的, 两个极的互电阻与土壤电阻率成正比, 而与两电极间的距离成反比:

式中, ρ———电极周围土壤电阻率;α=d12/d13;d12、d13和d23分别为接地装置与电压极、接地装置与电流极和电压极与电流极之间的距离, 如图2所示。

将式 (8) 、 (9) 和 (10) 代入 (7) , 得:

α2+α-1=0

此方程有2个解, 舍去无意义的负数解, 最后得:

α=0.618

即是说, 为了使测量误差等于零, 应将辅助电压极打在距接地装置边缘的距离为0.618d13的地方。此法称0.618布极测量法。实际上, 由于现场各种原因的影响, 很难保证电压极打在这个准确的位置。再考虑d13受现场选择的条件, 可计算出在不同测量允许误差和d13的情况下, α的具体范围如表1所示。

注:D为接地装置最大对角长度

从表1可见, d13的距离越短, 即电流辅助极的位置越近, 保证测量准确度所要求的α的区间越小, 电压辅助极的准确位置越难掌握。

3.3 三极直线法电压极位置的调整

上面介绍了准确测量接地电阻要求的三电极的布置, 表1所列α的范围就是测量时布置电压极的位置。可是在实际现场条件下测量地区的土壤电阻率不一定都是均匀的, 由于各种沟道、岩石以及在地下还可能有各种金属管道, 它们都将影响电流场的分布, 给测量结果带来误差。

在具体测量中电压极位置的调整就是零电位准确位置的寻找。

通常是采用试探法找寻大地零电位点的准确位置。其方法就是在三极连成的直线上, 在比表1所列α的范围稍大的区域内, 例如 (0.5～0.7) d13范围内, 以d13的3%为间距, 连续打5～7个电压辅助极, 进行5～7个点的测量。在具体操作上, 可以打一点测一点, 拔起电压极再打下一点位, 测下一个数据。对于电压极的每一个点位, 可以测得一个接地电阻值。

3.4 接地电阻测试结果的判断

以接地电阻为纵坐标, 以距离为横坐标, 将测得的几个接地电阻值描绘在一张坐标图上, 形成一条接地电阻的曲线。如果其中有至少3个电阻值的连线趋势走平, 那这个位置对应的接地电阻值就是其准确值。不绘图也可直接判断, 在所有测得值中, 如果有3个以上电阻值之间相对误差小于3%时, 就取这几个值的平均值为最后的测量结果。

4 接地电阻测量之三极三角形法

在某些情况下, 在测量大型接地网的接地电阻时, 由于地形的限制, 很难将电流极打到 (3～5) D远的地方。为缩短电流极的距离, 可采用三角形法测量接地电阻。

三角形法是将辅助电压极与辅助电流极以夹角θ向两个方向布置, 接地装置、电压极与电流极三点呈等腰三角形, 如图3所示。由于d12=d13, 所以R12=R13, 将此关系代入式 (7) , 得:

由此计算出等腰三角形的顶角θ=29°。经理论计算和实测表明, 当d12=d13≥2D, θ=30°时, 测量误差δ≈±10%。

5 现场接地电阻测量经验点滴

(1) 错误的测试操作。根据笔者观查, 在测量接地电阻方面常出现的不正确操作有以下几种:

(1) 电流极和电压极打在接地网以内。此时测量电流只在接地网内流动, 还没有流入周围土壤中。没有掌握正确的测量方法, 不单是测不准的问题, 而是测得的根本就不是接地电阻。所测的只能是避雷针与接地网之间的连接地电阻。

(2) 不管接地网大小, 都按40m和20m测量。不少人在测量接地电阻时不问接地网的大小, 都按接地仪器仪表的说明书操作。仪表所带电流极和电压极的导线分别只有40m和20m, 所打电流极和电压极也只有40m和20m远。

对于接地装置对角尺寸不大于10m的小接地网, 电流极和电压极采用40m和20m是可以的。但对于大型接地网, 测量误差就大了。

(3) 缺乏寻找零电位的操作。不少测量者只采用电压极的一个位置, 测量一个接地电阻的数值。他们没有通过电压极的移动来寻找零电位, 所得结果是否正确, 有多大误差, 他们自己也不知道。

(2) 如何降低辅助电流极本身的接地电阻。如果辅助电流极本身的接地电阻太大, 在一定的测量电压下, 测量电流就很小, 不仅影响测量灵敏度, 而且测量误差也大。有时甚至测量仪器或仪表都没有反映, 测不出结果来。

减小电流极接地电阻的方法有:加大接地极直径, 增加长度, 用多根电流极并联, 给电流极周围注水, 注盐水, 降低它的接地电阻。

如果电流极周围有树, 可巧妙地利用树当做电流极:将多根树的树皮轻轻削开一点, 用裸铜线缠绕, 并联起来, 再与电流极并联, 就组成了一个辅助电流极系统。在某些特殊场合, 这种方法既省事又管用。

(3) 多种土壤电阻率地区的经验。当测量地区的土壤电阻率不均匀时, 会影响零电位参考点的位置的寻找。如果主要土壤的电阻率为ρ1, 当接地网与电压极之间存在一条高土壤电阻率ρ2的地层, ρ2>ρ1, 例如凹陷的干涸沟道河床, 零电位点距接地网的距离要小于0.618d13。随着ρ2/ρ1比值的增大, 零电位点越靠近接地网。

当电压极与电流极之间有一条高土壤率的地层时, 则零电位点的位置会比0.618d13大。随着ρ2/ρ1比值的增大, 零电位点离接地装置越远。

当测量地区的土壤为2层结构, 即有2种不相同的土壤电阻率, 应适当加大电流极的距离。

(4) 水泥地不能打测量电极时。如果在城市地区周围都是水泥地难于打辅助电流极或电压极时, 可用25×25cm2钢板放在水泥地上, 浇上盐水, 代替测量电极, 一般情况下就可进行测量了。

6 结束语

(1) 在任何情况下, 只要掌握了正确的测量方法, 接地电阻都是可测的, 也是能测准的。

(2) 要准确测量接地电阻, 辅助电流极距被测接地装置的距离d13不能太小, 至少应大于接地装置最大对角尺寸的3倍以上。电压极的位置在0.618d13处, 但测量时应前后移动电压极5～7个点位, 测得5～7个接地电阻的数值, 选择其中至少3个相互误差小于3%的数据, 取其平均值为最后的测量结果。

浅谈高压输电线路的防雷 篇5

【关键词】输电线路；防雷措施；雷击跳闸；耐雷水平

0.前言

云南省西双版纳州的雷电活动频繁，年雷暴日达125d，每年因雷击引起的输电线路跳闸数量占跳闸总数量80%以上，跳闸数量较多，线路遭受雷击后引起的故障多数为瞬时性单相接地，也有少部分为瞬时性相间短路或两相接地短路。220kV黎明变电站配套110kV线路在设计前期阶段，根据走访西双版纳供电局了解到，此区域雷击跳闸率较高，线路在设计中应相应采取防护措施，提高线路耐雷水平，减少跳闸率。

1.雷击故障原因

架空输电线路雷害事故的形成经历以下四个阶段：输电线路受到雷电过电压的作用→输电线路发生闪络→输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压→线路跳闸，供电中断。

针对雷害事故形成的四个阶段，现代输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，即：

（1）防直击，就是使输电线路不受直击雷。

（2）防闪络，就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。

（3）防建弧，就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。

（4）防停电，就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。

2.本工程采取的基本防雷措施

2.1安装避雷线

到目前为止沿全线安装避雷线仍然是110kV及以上架空输电线路最重要和最有效的防雷措施，它除了能避免雷电直击导线产生极高的雷电过电压外，还能降低感应过电压提高线路耐雷水平。

2.2降低杆塔接地电阻值

这是提高输电线路耐雷水平和减少反击的主要措施。

2.3加强线路的绝缘水平

增加线路绝缘子片数，改用大爬距绝缘子，增加塔头的空气间距等都能减少线路在雷击时的跳闸率，但这些措施均需要大大增加工程造价，实施起来均有很大的局限性。

2.4采用不平衡绝缘方式

雷击造成同塔双回线路同时跳闸的现象屡见不鲜，这无疑削弱了同塔双回线路的供电可靠率，对同塔双回线路应努力保一回线路供电不中断，最大限度地发挥同塔双回线路的作用，同塔双回线路采用不平衡绝缘方式能提高线路的耐雷和防污水平，能降低双回线路同时跳闸率。

以上介绍的方法均能提高本工程的耐雷水平和降低其雷击跳闸率，下面进行定量分析。

3.工程实例分析

3.1工程简介

220kV黎明变电站配套110kV线路位于云南西双版纳自治州，全长62.251km，共使用杆塔143基，其中单回路116基，双回路27基，导线采用JL/G1A-240/40，地线采用OPGW-80光缆与GJ-80钢绞线，全线沿线80%为中低山地貌。

3.2定量分析

针对上述工程实际参数与采用的防雷措施，定量计算本工程线路的耐雷水平与雷击跳闸率。

（1）地线弧垂fg=7m，地线平均呼高fav=36.7-（2/3）×7=38.03m

（2）导线弧垂fa=12m，地线平均呼高fav=30-（2/3）×12=28m

（3）双地线对边导线的几何耦合系数：

k0=0.317

（4）有电晕下的耦合系数

K=K1*K0=1.25 *.317=.396

（5）杆塔电感

Lt=hm*Lk=42.7*.5=21.35

（6）雷击杆塔时的分流系数：

平地：Ri=7

β=1/（1+18.35/（0.42*400）+（7/（0.42*400））*（2.6/2））=0.860

山地：Ri=15

β=1/（1+18.35/（0.42*400）+（15/（0.42*400））*（2.6/2））=0.816

（7）雷击杆塔时的耐雷水平：

平地：Ri=7

I1=800/（（1-0.346）*0.860*7+（30/36.7-0.346）*0.860*（18.35/2.6）+（1-（31.03/20.80）*.289）*（20.80/2.6））=70.49KA

山地：Ri=15

I1=800/（（1-0.346）*0.816*15+（30/36.7-0.346）*0.816*（18.35/2.6）+（1-（31.03/20.80）*.289）*（20.80/2.6））=52.39KA

（8）雷电流超过I1的概率：

平地：P1=15.812%，山地：P1=25.39%

（9）绕击率

平地：Pa=0.013%，山地：Pa=0.045%

（10）雷绕击于导线时的耐雷水平

I2=8.00（KA）

（11）雷电流超过I2的概率

P=81.113%

（12）建弧率

E=54.37，n=0.761

（13）跳闸率

平地：n=0.25次/100km.40雷暴日.年

山地：n=0.43次/100km.40雷暴日.年

（14）折算本工程跳闸率

Nn=（跳闸率*本线路雷暴日*线路长度）/（规程雷暴日（40）*100）

平地：Nn=（0.25*125*65）/（40*100）=0.508次/年

山地：Nn=（0.43*125*65）/（40*100）=0.873次/年

按地形比例折算：平地 20%，山地 80%

N=0.508*20%+0.873*80%=0.8次/年

以上计算结果满足相关规范要求也和线路运行情况相符合。

4.小结

通过对工程实例的定性分析及线路一年多来的运行情况，本工程在设计过程中采取的防雷措施是有效、可靠的。但是以上防雷技术的合理设计仅仅是降低雷击的跳闸率，由于雷电是自然现象，很难掌握其规律性，只能根据已有线路的运行情况，采用新的技术对其进行预测，做好防控工作，尽量降低跳闸次数。

我国当前的防雷技术还不够成熟，如何有效的降低或是消除雷电事故，仍需要继续探索，并不断的总结经验教训，使输电线路防雷技术更加完善。

【参考文献】

[1]电力工程高压送电线路设计手册（第二版）.

[2]交流电气装置的过电压保护和绝缘配合.

高压防雷接地技术 篇6

我国输电线路地理分布范围较为广泛, 多数分布在旷野地区, 易于受到雷击。雷电击中高压输电线之时, 雷电流经电力线路导入大地。或者雷击可使导线上的感应异号电荷失去束缚, 进而向导线的两端流动, 并经线路侵至变电站、并形成过高电压, 使电气设备遭到损坏。电力系统的枢纽即为变电站, 一旦电气设备遭雷击受损, 将造成停电, 给生活、生产带来较大的经济损失及影响[1]。

1 我国输电线路防雷技术存在的问题分析

1.1 架空地及杆塔线存在问题

调查显示, 架空地线较佳的保护角应为20度到25度之间;倘若其角度过大, 对防绕击产生影响, 角度偏小则防雷效果不明显。主网线路中的杆塔经过内部的钢芯接地, 通常在进行防雷设备的架空时, 却忽略了地形对防雷保护角的作用;避雷线最好在各个杆塔的地基即接地, 考虑到采用避雷线的线路的输送电流, 会在两根避雷线间形成闭合的回路, 会损耗功率。因此降低其的损耗, 应将避雷线与地进行绝缘[2]。

1.2 接地装置存在的问题

在防雷接地中存在的问题集中在地网腐蚀。在挖开接地装置进行检查之时, 经常会发现地网出现腐蚀的现象较为严重, 而且接地的引下线及部分线段腐蚀程度较为严重;其次, 使用降阻剂及导电混凝土的接地装置, 在运行一年内便出现腐蚀、锈断的现象。

1.3 合成绝缘子普遍使用

在多雷地区, 根据国家相关技术规程, 不充许在电力防雷中普遍使用合成绝缘子。但是, 因合成绝缘子易于检测、安装维护方便的特点, 部分电网公司仍将其普遍用于防雷用途, 因其防雷作用较小, 防雷较低, 直接影响了电力设施的防雷水平, 影响电网运行的安全可靠。

2 提高综合防雷技术的应对措施

为提高供电线路的安合可靠及综合防雷性能, 降低供电线路因雷击而造成供电中断或设备损毁, 就需要重视输电线路的防雷设计, 重视输电线路分析、防雷效果评估等工作。同时, 应对输电线路的地形地貌、电压等级、运行方式及雷电的强弱等进行细致分析, 并依据原有的线路及运行经验, 经过对比分析, 进而采取较为合理的防护措施。

2.1 加挂耦合地线

在导线的下面, 架设耦合地线, 可以提高输电线路的防雷性能, 有效保证输电线路的安全运行。例如, 能起导耦合及分流的作用, 降低了杆塔绝缘需承受的电压, 提高了线路耐防雷的水平。在土壤的电阻率较高地区, 针对高压输电线路, 为保证防雷效果良好, 应采用架设耦合线进行防雷。在具体的实施过程中, 耦合线与导线之间, 在架设时, 需保证一定的垂直距离, 避免了因大风、脱冰及覆冰时出现两线相碰、导致短路的现象, 降低了事故发生引起的损失。

2.2 架设避雷线

架设避雷线对高压及超高压输电线路的防雷起到保护的作用, 也是基本防雷的措施之一。其的目是防止雷电直接击中导线、对雷电的电流起到分流的作用并减小雷电流对杆塔的破坏作用;通过屏蔽导线, 有利于降低导线上的感应过电压、减小线路绝缘的电压。在架设避雷针时, 需要采取措施, 有效降低输电杆塔的接电电阻。在对已完成运行的输电线路, 可以分段进行改造作业, 通过降低杆塔的接地电阻, 有利于将杆塔所受雷击电流导入到四周的土壤电阻率较低的地区。在架设避雷针时, 还可与线路上进行氧化锌避雷器的安装, 有效地减少雷击事故的发生。

2.3 降低杆塔的接地电阻

通过降低杆塔的接地电阻, 可以有效避免输电线路和电力设备遭雷击受损。这需要对每根杆塔架设接地装置, 当雷电击中杆顶或塔顶时, 雷击电流通过接地装置导入大地。为保证接地效果, 应定期对杆塔接地电阻进行测试, 从而避免被雷电击中电线或杆塔从而引发的线路损坏等问题。

2.4 装设自动防雷重合闸装置

若能将重合闸装置结合防雷的保护装置一起架设, 就能对雷击事故的防范起到很好的作用。特别是相对于部分的绝缘水平不高、防雷保护条件较差、预防措施不充分、防雷保护的条件较差的输电线路而言, 装设自动防雷重合闸装置, 及早预防, 将有效地减少雷击现象的发生, 确保财产及生命的安全。

2.5 增强线路的绝缘性能

在高压输电线路中, 对于部分跨越较大的高杆塔地段, 例如, 跨越山岭、大江等情况的线路, 雷击的机会较大、塔顶的电位也较高、电感大, 绕击率以及感应过电压也增高, 同时线路跳闸频率也随之增加。为解决这个问题, 通过增加杆塔绝缘子片数或者选用大爬距悬式的绝缘子、增大地线与导线之间的距离等方式, 使线路跳闸次数减小, 从而进一步提高线路耐雷击的性能, 确保跨越较大地区的高压输电线路能够保持正常的输送。

2.6 架设可控放电的避雷针

架设可控放电的避雷针, 以免较强的雷击危害到高压输电线路的正常使用。经过高压放电的多次试验表明, 可控放电的避雷针具有保护范围广、受被保护物高度的影响小、保护行均较高、可靠性好等特点。从而可以较好的防止塔顶遭雷击后所产生的反击, 并且雷电绕击也有很好的保护效果。

2.7 重视对输电线路的检测维护

输电线路定期的检测维护是安全输电的前提, 通过电力工作人员定期防雷设备的安装及接地等情况进行检查、根据当地的气候及地形条件因素采用有效的避雷措施;其次, 可通过多增设巡视站或者定时清理高压输电线路旁边的杂草树枝, 尽量保证电能在输电途中的较少损耗;最后, 按照雷电地区活动的强度, 根据输电线路经过的地理位置特点对避雷器及接地电阻进行检测, 对于检测的数据于结果需做好记录, 便于今后参考。

3 结论

综上所述, 高压输电线路的综合防雷是较为复杂繁琐的工作, 防雷技术及措施不不断地发展。我们应根据实际情况, 合理有效地选择防雷的保护措施, 确实保障我国高压输电线路的畅通稳定发展, 更好地实现我国的经济建设。

摘要：随着经济的发展, 各种防雷技术不断提高, 本文结合和我国防雷技术的实际情况, 通过找出防雷技术中存在的问题, 并对其影响因素进行研究分析, 进而提出解决的对策。

关键词：高压输电线路,防雷技术,研究分析

参考文献

[1]杨钟益.关于送配电线路的防雷与接地技术的探讨[J].黑龙江科技信息, 2010 (34) :25-38.

高压防雷接地技术 篇7

关键词：输电线路,防雷措施,耦合地线,绝缘损坏,负荷性质,电压等级,跳闸停电

0 引言

实践表明, 雷击输电线路造成线路跳闸停电, 在电网的总事故中占很大比例。同时, 雷击线路产生的雷电过电压沿线路侵入变电所、发电厂, 又是造成其主要电气设备绝缘损坏的重要因素。因此为了采取经济、合理的防雷措施, 以提高输电线路的耐雷水平, 降低雷击跳闸率, 保障电力系统的正常运行, 应全面考虑线路的重要程度、电压等级、负荷性质、系统运行方式、线路经过地区雷电活动的强弱及其地形地貌特征、杆塔所在地土壤电阻率高低等条件, 并结合当地已有线路的运行经验, 进行全面的技术经济比较, 从而确定出合理的保护方案。

1 合理选择输电线路路径

大量运行经验表明, 线路遭受雷击往往集中于线路的某些路段。我们称之为选择性雷击区, 或称为易击区, 线路若能避开易击区, 或对易击区线段加强保护, 则是防止雷害的根本措施, 实践表明, 下列地段易遭受雷击:

1) 雷暴走廊, 如山区风口及顺风的河谷和峡谷等处;

2) 四周是山区的潮湿盆地, 如铁塔周围有鱼塘、水库、湖泊、沼泽地、森林或灌木、附近又有蜿蜒起伏的山丘等处;

3) 土壤电阻率有突变的地带, 如地质断层地带、岩石与土壤、山坡与稻田的交界处, 岩石山脚下有小河的山谷等地, 雷易击于低土壤电阻率处;

4) 地下有导电性矿的地面和地下水位较高处;

5) 当土壤电阻率差别不大时, 例如有良好的土层和植被的山丘, 雷易击于突出的山顶, 山的向阳坡等。

2 架设避雷线

2.1 架设避雷线

通常来说, 线路电压越高, 采用架设避雷线的方法效果越好, 而且避雷线在线路造价中所占的比重也越低 (一般不超过线路总造价的10%) 。因此规程规定, 220k V及以上电压等级的输电线路应全线架设避雷线, 110k V线路一般也应全线架设避雷线。同时, 为了提高避雷线对导线的屏蔽效果, 避免雷电绕过避雷线而直接击中导线, 即减小绕击率, 避雷线对边导线的保护角应做得小一些, 一般采用20°-30°, 220k V双避雷线线路应做到20°左右, 500k V及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线, 保护角在15°及以下, 山区宜采用更小的保护角。但是随着避雷线保护角的减小, 避雷线与导线的耦合也会随之增加, 耦合损失也会不断增加, 因此, 对避雷线保护角的确定应当权衡绕击率与耦合损耗二者, 采用最经济的保护角。另外, 杆塔上两根地线间的距离, 不应超过导线与地线间垂直距离的5倍。

为了起到保护作用, 避雷线应在每基铁塔处接地。在双避雷线的超高压输电线路上, 正常的工作电流将在每个档距中两根避雷线所组成的闭合回路里感应出电流并引起功率损耗。为了减少这一损耗, 同时为了把避雷线兼作通讯及继电保护的通道, 可将避雷线经过一个小间隙对地 (铁塔) 绝缘起来。雷击时, 间隙被击穿, 使避雷线接地。

2.2 采用绝缘避雷线防雷

输电线路的避雷线除用作防雷外, 还有多方面的的综合作用, 如实现载波通信;降低不对称短路时的工频电压、减小潜供电流;作为屏蔽线以降低电力线对通信线路的干扰等。按照用途之不同, 避雷线悬挂方式有两种, 一种是直接悬挂于铁塔上, 另一种是经过绝缘子与铁塔相连, 即使避雷线对地绝缘。

由于避雷线至各相导线的距离一般不相等, 它们之间的互感就有些差别, 因此, 尽管在正常情况下三相导线上的负荷电流是平衡的, 但在避雷线上仍然要感应出一个纵电动势。如果避雷线逐杆接地, 这个电动势就要产生电流, 其结果就增加了线路的电能损失。

3 降低杆塔接地电阻

杆塔接地电阻是影响塔顶电位的重要参数, 对于一般高度的杆塔, 当杆塔型号、尺寸与绝缘子型号和数量确定后, 降低杆塔接地电阻对提高架空送电线路耐雷水平、减少反击概率是非常有效的。

避雷线与塔脚电阻相配合, 在雷击时能够起到大幅度的降压作用, 故而对110k V及以上的混凝土杆塔或铁塔线路, 是一种最有效的防护措施, 尤其在电阻率ρ≤300Ωm的土壤中, 降低接地电阻较易, 经济投资小。计算表明:杆塔接地电阻每增加10-20?, 雷击跳闸率将会增加50%-100%。

4 增设耦合地线

在降低杆塔接地电阻有困难时, 可采用架设耦合地线的措施, 耦合地线是架设于输电线路相导线下的接地导线, 它的作用主要有以下两个方面:

1) 加强避雷线与导线间的耦合, 从而减小绝缘子串两端电压的反击电压和感应电压的分量;

2) 增加了雷击塔顶时向相邻杆塔分流的雷电流。

运行经验表明:耦合地线对减小雷击跳闸率的效果是显著的, 尤其在山区的输电线路其效果更明显。我国曾对110k V和220k V有避雷线线路采用过加装耦合地线的做法。

5 提高绝缘等级, 采用不平衡绝缘方式

在所有防雷措施中, 采用不平衡绝缘和加强绝缘是最经济、也是最容易实现的。增大绝缘时的效果, 一是, 提高了绝缘水平, 从而提高了反击和绕击的耐雷水平;二是, 降低了建弧率;三是, 减少了保护角。由于大跨越、高杆塔线路雷击过电压高于一般线路段, 为降低其跳闸率, 可加大大跨越档距导线与避雷线之间的间距, 或者增加线路绝缘子串的片数, 以加强绝缘。

在现代高压及超高压线路上, 同杆架设的双回线路日益增多。但因此类线路导线垂直排列, 杆塔较高, 线路反击耐雷水平一般比同电压等级、导线水平排列的线路要低。国内外此种线路的运行经验表明, 会产生同塔双回线路的绝缘子相继反击的现象, 从而造成双回路同时跳闸, 对于同杆架设的双回路线路, 其绝缘子串的片数应有所差别, 其目的是:在雷击时绝缘子串片数少的回路先发生闪络, 闪络后的导线相当于地线, 增加了对另一回路的耦合作用, 可降低其绝缘子串上的过电压, 提高了线路的耐雷水平, 使之不发生闪络, 保证另一回线路可以继续供电, 一般认为两回路的绝缘水平相差姨3相电压峰值为宜。

6 安装线路型避雷器

线路避雷器的防雷效果只对安装点起保护作用, 完全达到防雷效果需全线安装线路避雷器, 投资巨大, 在线路的部分杆塔上安装线路避雷器, 如果选点不合适就达不到应有的保护效果, 通常都是在遭受雷击严重的部分杆塔点处装设线路避雷器。因此, 为避免在使用线路避雷器时的盲目性, 必须掌握线路的运行现状及重要性, 加强针对性和技术经济比较, 有针对性的安装线路避雷器。

7 装设自动重合闸装置

由于线路绝缘具有自恢复性能, 大多数雷击造成的闪络事故在线路跳闸后能够自行消除。因此, 安装自动重合闸装置对于降低线路的雷击事故率具有较好的效果。据统计, 我国110k V及以上的高压线路重合闸成功率达75%-95%, 35k V及以下的线路成功率约为50%-80%。根据规程《继电保护和安全自动装置技术规程 (GB/T14285-2006) 》要求:“3k V及以上架空线路及电缆、架空混合线路, 在具有断路器的条件下, 如用电设备允许且无备用电源自动投入装置时, 应装设自动重合闸装置。”加装线路自动重合闸作为线路防雷的一种有效措施, 在线路正常运行中和保证供电可靠性上都发挥了积极的作用, 但应对瞬时故障加强巡视、分析和判断, 并及时予以查清处理, 防止给线路安全运行遗留隐患。

8 结束语

总之, 输电线路和电网雷电防护是一项长期工作, 随着线路规模扩大, 电网结构复杂, 以及气候变化、雷电活动频繁, 电网雷害事故明显增多, 加强雷电参数及线路防雷分析, 开展防雷改造、采取有效的防雷措施显得特别重要。

参考文献

[1]张纬钹.电力系统过电压及绝缘配合[M].北京:清华大学出版社, 1988.

高压防雷接地技术 篇8

通常在社会生产和生活中所讲到的高压供电主要是是指将电能通过高压输配电装置销售给国家和居民来更好的保障国家和居民对电力的现实需求。满足国家和居民对经济建设和生活用电的需要。同长所指的高压供电线路, 多为10kv及以上的电力传输线路, 而电力供电线路是电力网的重要组成部分, 又可以细分为输电线路和配电线路。在现实的国家经济发展和居民现实生活过程中, 对于能源系统中电力资源的依赖达到前所未有的程度, 某种角度上讲, 如果电力资源丧失, 那将会一个国家和一个民族带来毁灭性的打击, 具有不可估量的损失。为了更好的保障电力系统, 特别是高压供电线路的畅通运转在这一过程中, 电力系统实施了很多举措, 但常常也会由于一些不可估量的灾害给现实的国家电网的正常运转带来一定破坏作用。

雷电是自然界中相对普遍的自然现象, 在现实的电力运转过程中很多问题的出现, 均是由于雷电所带来的破坏。在现实的生产和生活中, 高压供电线路为了实现远距离传输的任务, 大多数的线路架设在野外相对空旷的自然区域内, 已经成为自然的一个重要组成部分。在现实的高压供电线路供电过程中, 雷击是相对普遍的自然灾害之一, 高压供电线路由于受到雷击等破坏, 导致断线或者绝缘子破碎等故障在自然环境下, 高压供电线路一旦受到破坏则由于交通、地形的很多问题给现实的高压供电线路抢修带来很大困难, 也会给国家的经济发展带来很大损失。赤峰地区地处我国北方由于每年受到季风的影响, 使得这一地区在夏季雨水相对充沛, 也使得出现雷击的可能性大大提高, 为了更好的保障赤峰地区高压供电线路供电的有效进行, 提高赤峰地区电网的运转能力, 下面笔者将峰地区高压供电线路的防雷技术分析, 来探讨一下如何做好峰地区高压供电线路的防雷工作, 减少因雷击给经济发展带来的损害。

1 高压供电线路中提高线路绝缘经受过电压的能力分析

这一技术的实施的最主要思想便是提高现实高压供电线路的绝缘经受电压能力和对雷电流的疏导以消除过电压等为目的。在现实的工作与生产过程中, 如若提高线路绝缘经受过电压能力的方法与策略主要会采取改用大爬距悬式绝缘设备、增加绝缘子数量级加大塔头空气间距等措施来完成, 这些措施都可以有效的提高线路绝缘耐受电压。增加绝缘子串片数、改用友爬距悬式绝缘子、增大塔头空气间距等提高线路绝缘措施都能提高线高线路绝缘的能力这些方法和措施的实施能够很好的避免高压供电线路受到雷击的破坏, 从而使雷击天气下高压供电线路尽可能少受到雷击的影响, 建设雷击对电力传输的破坏作用, 避免了高压供电线路故障问题的出现。在现实的高压供电线路设计过程中, 线塔的高低也会影响绕击的发生次数, 一版情况下塔杆过高, 相应的电感应变也会提高, 其能够感受到的电压也会随之提高, 从而导致绕击事故发生的概率也会提高, 一般随着高度的增加, 绕击出现的概率会增大, 于是在现实的高压供电线路传输过程中要按照规定安装必要数量的绝缘子, 来减少雷击对高压供电线路的破坏作用。

2 改善高压供电线路中对雷电流的疏导能力, 来更好的消除过电压

在现实的电力工作过程中, 为了更好的保护电网免受破坏, 提高供电线路的传输能力, 为了防止雷击在高压供电过程中起到的破坏作用, 电力工作部门, 多会在雷击出现概率较高的地区, 设置防雷设施, 安装避雷针等设备以更好的保护供电线路的安全。在现实的高压供电线路的维护过程中, 要对一些供电线路相对脆弱的地区安装避雷设施, 像相对空旷且线柱较高时, 跨河高塔等均需要设置避雷器来避免雷击对高压供电线路的破坏。再就是现实很多工作过程中, 高压供电线路的维修人员, 往往过于注重对线路及相应设施的维护与检查, 往往会忽略对防雷设备的维护和检查, 这也给现实的高压供电线路的有效维护带来很大隐患, 给整个电网的安全带来隐患, 因此, 在现实的高压供电维护过程中, 也需要对一些防雷设施的维护, 来更好的实现高压供电线路的安全运行。

3 防止高压供电线路中反击和绕击的出现

在现实的高压供电线路受到雷击等破坏, 主要表现于线路的反击或绕击, 出现雷击后高压供电线路的绝缘多数会被破坏。为更好的保护高压供电线路, 避免雷电绕击多会采用空中拦截的防风, 提高避雷线的保护角, 减少屏蔽盲区;再就是也可以采用侧面接闪拦截等。其可以把来袭击高压供电线路的雷击电流, 导入到侧面的接闪装置内。此外, 接地体接闪需要注意的是尽可能的降低接地电阻, 避免反击的出现。

4 结语

在现实的高压供电线路的防雷维护中, 主要是消除雷电所产生的过电压以及提高供电线路自身的绝缘水平, 来实现高压供电线路的安全。某种角度上讲如果在现实的高压供电过程中这两种措施到位, 则便会对现实的线路安全起到一定保护作用, 为了更好的维护电网的安全和高压供电线路的有序传输, 减少雷击给线路带来的破坏作用, 在现实的工作过程中可以采用高压供电线路中提高线路绝缘经受过电压的能力;改善高压供电线路中对雷电流的疏导能力, 来更好的消除过电压和防止高压供电线路中反击和绕击的出现等手段来维护电网的安全。

参考文献

[1]赵增玉, 马刚.矿区高压供电线路防雷耐雷技术的研究[J].工矿自动化, 2010.

[2]尹向磊.浅析矿区高压供电线路的防雷技术[J].工程技术, 2011.

高压防雷接地技术 篇9

1 雷电造成110kV高压交流输电线路不能正常工作的主要原因

雷电造成110kV高压交流输电线路不能正常工作的主要原因来自三大方面:第一,在电杆的选址和电线的装置中存在很大的技术缺陷,很多技术还不够完善;第二,电网检修维护工作人员的技术低,综合素质差,使得检修这一环节的质量大大下降;第三,随着我国电力系统的逐渐完善,电网逐渐遍布全国各地,而在一些高频雷电区域,雷电对高压交流输电线路的影响更为突出。此外,雷电破坏电网的正常工作也对人们的生活工作带来的极大地不便,一些大型企业也因电力系统瘫痪而在成极大的损失。表1是雷电对一地区电路的影响统计表。

1.1 现如今在我国110kV高压交流输电线路的装配中存在的技术问题

电杆和电线塔的接地电阻值过大时造成高压交流输电线路雷击事故的主要原因,但电杆和电线塔的接地的电阻值过高时,雷电加在线路上的电压就会增高,一旦超过了线路的承受电压的范围就易发生线路故障。而且,据几年来雷击造成高压交流输电线路故障的统计,大部分的事故是由电杆电塔电阻值过大造成的。其次,在一些特殊的地理位置,比如山区和盆地,避雷线的作用不能很好地发挥,在这些地区,避雷线能防范的范围极其有限,加上在部分地理环境较差的山区,电杆的架设不密集,避雷线的数量也较少,就易发生雷击事故。最后,就是检测技术上的问题和安装上的问题,部分电力企业的检测装置精度不高,已发生故障,导致在测量接地电阻值时,电阻值的测量结果不准确,导致部分地区的接地电阻值过大,从而引发雷击事故。另外,部分企业对避雷线的安全上存在技术缺陷,导致避雷线的安全不合理,不能很好地避免线路被雷击。

1.2 电网维护检修人员技术差,没有完备的电网工作状态检测系统

电网维护检修人员是保障电网正常工作的第二道防线,检修人员技术差,就不能检测相互电路中存在的隐患,比如部分线路的电阻值因发热而增高,需要更换电线等,在雷电时期来时,就会发生雷击事故。其次,技术人员安全意识和责任意识差,在工作时不够仔细细心,也会引发次来事故。另一方面,现今,我国还没有完备的电网工作状态的检测系统,不能及时的跟踪和发现雷击事故发生地,导致雷电对线路的破坏程度加大。

2 根据雷电造成110kV高压交流输电线路的主要原因提出相应的措施

2.1 避免电杆和电塔的接地电阻值过大

避免电杆和电塔的接地电阻值过大能有效的提高高压输电线路的抗雷能力,当电杆遭受雷击时,电杆的接地电阻值低,电感承受的电位就要小,线路的抗雷能力就会提高。一般降低电杆和电塔的接地电阻值主要有三种方式:第一,加长电杆或电塔的射线长度,加大电感和电塔的辐射范围,同样的电压下,地面范围越广,各部分承受的电压就越小;第二,一方面可以在电杆或电塔中增加降低接地电阻值的物资来降低接地电阻值,另一方面,在土壤中加入新材料降低土壤电阻;第三,将电杆或电塔的底部尽量深埋,因为越深,土壤的电阻就越小。这三种方式都能降低电杆或电塔,提高输电线路的抗雷能力,从而减少雷击对输电线路的影响。

2.2 提高避雷线的安装技术,提高输电线路的避雷能力

避雷针的工作原理时利用避雷针将雷电引出输电线路范围,所以避雷针的安装不仅要考虑到避雷针的避雷效果,还要考虑到雷电范围。就目前输电线路安装避雷针的情况而言,避雷针应该安装在电杆两侧。图2是110kV高压交流输电线路中避雷针的安装图。

一般的避雷线是在线路中加入避雷器或者避雷针构成,提高避雷线的安装技术可以从这两方面着手。首先是避雷器安装的地方,安装避雷器的主要目的是避免线路被雷击,所以避雷器应该安装在雷电密集的区域和地理位置较差的区域,这样才能最大限度的发挥避雷器的效果。其次,避雷器安装的数量和方位要根据现场实际情况而言。

2.3 提高电网检修技术人员的技术水平,完善现有的电网工作监测系统

提高电网检修人员的技术水平也能提高高压交流输电线路的防雷能力,特别是对于电力企业而言,提高检修人员的综合素质是非常重要的,也是提高企业市场竞争力和影响力的重要因素。

3 结束语

随着社会工业化程度的提高,人们生活水平的大幅度提升,电力已成为人们工作生活的一部分,提高高压交流输电线路的防雷技术,减少雷击造成的高压输电线路故障现如今分厂重要的研究课题之一,也是极具现实意义的。本文通过对造成事故的原因进行剖析,提出一系列针对性的措施,希望能对广大的电力工作者有些许借鉴的方面。

参考文献

[1]李健强.11 0kV-220kV高压输电线路的防雷技术研究[J].价值工程,201 3(01):87-88.

[2]孔庆华.11 0kV高压输电线路的防雷保护[J].广东科技,2 01 3(1 8):89-90.

高压防雷接地技术 篇10

1 雷击线路跳闸原因分析

在发生架空高压输电线路雷击过程中, 主要有四个反应阶段:第一阶段, 雷电对高压输电线路产生影响, 出现过电压现象;第二阶段, 高压输电线路出现闪络反应;第三阶段, 高压输电线路由冲击闪络到稳定工频电压的变化过程;第四阶段, 高压输电线路出现跳闸现象, 导致电力运行停止。因此, 雷击对高压输电线路正常运行有直接的影响, 而发生雷击事故的因素比较多, 例如:线路气候环境、线路地理环境等各种因素都会导致雷击事故的发生。下面对常见影响因素进行分析:

1.1 线路气候环境影响因素

由于我国各地区地势情况存在很大的差异, 气候气象、温度湿度也有所不同, 经过对各地区雷电活动情况调查与分析得知, 每个地区都有不同的雷电活动周期与规律, 例如:高山、丘陵、江河等地区, 地形、气候、温度等自然元素都有很大的差异, 并且较为复杂, 雷雨、风暴天气较为频繁, 这些地区中的高压输电路线就会很容易受到天气的影响, 雷电会对各高压输电线路区产生不同程度的干扰, 例如:易雷击区域, 遭到雷击后反应就会相对严重些, 会出现线路跳闸, 供电受阻现象, 易雷点区域, 遭到雷击的影响后会出现闪络现象。可以说, 高压输电线路所处位置的气候环境影响也是雷击事故发生原因之一。

1.2 110~220k V高压输电线路地理环境影响因素

高压输电线路埋设过程中, 土壤电阻率与杆塔接地电阻率对高压输电线路的作业状态因影响非常大, 若是土壤电阻率过大, 就会影响杆塔接地电阻, 进而出现反击现象, 最后出现跳闸。若是山区地带的高压输电线路在此基础上在遭受雷电袭击, 在山坡角度的影响下会使导线暴露弧面增加, 进而出现雷电绕击的现象。由此可见, 高压输电线路所处位置的地理环境也可能引起雷击事故发生。

2 具体应对措施

2.1 架设避雷线

架设避雷线是防止高压输电线路雷击事故发生的基本做法, 可以有效避免雷电直接对高压输电线路袭击, 并且架设避雷线还有分流、导线耦合、导线屏蔽等作用。分流作用主要表现为, 减少杆塔上的雷电流, 促进塔顶点位降低;导线耦合作用表现为, 降低线路绝缘子电压;导线屏蔽作用表现为, 降低导线过电感应。避雷线对线路电压较大的雷击预防效果较为突出, 同时架设避雷线投资成本相对较低, 受到广泛应用。

2.2 装设线路型避雷器

线路型避雷器残压低、限压装置有优异的保护性能、可做成无间隙或带间隙的避雷器和通流容量大、体积小、重量轻。可根据线路的运行经验, 在大跨越或多次遭受雷击数杆塔装设线路型避雷器。但造价高、保护范围有限 (只保护本基杆塔) 、维护工作量大、需定期检测维护, 所以不宜大面积使用。

2.3 避雷线有效跳通, 提高泄流能力

由于过去我国部分地区输电线路不考虑地线载波以及电线上电能损耗, 只能采用全线接地。因地线挂线金具与铁塔挂线耳之间是线接触, 我们发现地线与铁塔难以做到可靠接地, 根据运行经验, 发生过雷击的铁塔, 地线挂线孔的螺栓丝扣有烧熔现象。分析后我们认为, 该点对雷电流泄流来说是一个间隙。因此我们认为耐张塔两侧地线应予以跳通, 且跳通后与塔体可靠连接, 这样, 在每个耐张段内提供泄流通道, 可以提高输电线路耐雷水平。

2.4 接地

接地是为了将已经纳入防雷系统的闪电能量泄放人大地, 良好的接地才能有效地降低引下线上的电压, 避免发生反击。为了最大限度的保障人身安全, 一定要做好电气设备接地工作, 从作用上来看, 接地主要包括三种:保护接地、工作接地和防雷接地。

在防雷接地棒的选择上, 应选择, 铜镀钢接地体棒。铜镀钢接地体有以下优点:铜镀钢接地棒单根长度1.22m, 可以通过螺纹连接器组装成任意长度, 因此可以增加垂直接地极长度实现降低接地电阻;铜镀钢接地棒直径小, 安装方便, 不用破坏路面;安装难度小, 周期短;铜镀钢接地棒抗腐蚀能力优异, 使用寿命长达40年, 铜的导电性是钢材的8倍, 抗腐蚀性是钢材的10倍。

铜材的成本相对较大, 但是由于寿命要比钢材长很多, 减少大量的维修、改造等费用, 同时还能节约人力与时间, 并且性能远超于钢材, 因此, 从综合经济、使用效率等多方面考虑, 钢材具有更高的应用价值。

3 应用防雷新技术的研究

3.1 低杆塔接地电阻

降低杆塔的接地电阻能够使雷击杆塔时的电位升高变小, 通过这种方法, 再结合架设避雷线的措施, 有效地将二者结合起来, 可以达到很好的防雷效果。当地网的接地阻值很大时, 我们可以增大地网型号或增加地网辐射线。

3.2 线路避雷器的应用情况

在经过理论计算分析之后, 再结合相关实践, 我们发现, 将线路避雷器应用到线路雷电活动强烈或土壤电阻率高、不容易降低接地电阻的线段, 能够很好地提高线路耐雷水平。近年美国AEP和GE公司等在雷电活动特别严重地区的输电线路上安装线路避雷器, 运行效果会非常明显。

3.3 线路装设耦合地线的研究

要想保障线路更好的防雷性能, 使线路的雷击跳闸率明显的降低, 可以在导线下面加挂耦合线, 特别是杆塔的接地电阻很大, 超过了20Ω的时候, 或所处地质条件非常的不好 (>2000Ω·m) 的情况下, 这是要想降低杆塔接地电阻是很不容易的, 加挂耦合地线能在雷击杆塔时起到分流作用和耦合作用, 使杆塔绝缘子串上承受的电压变小, 使线路具备更高的耐雷能力。

架设避雷线、装设线路型避雷器、提高泄流能力、接地等防雷措施可以为降低高压输电线路雷击事故有很大的作用。而在应用这些有效的措施同时更应该注意钢类新技术的应用, 对其全面了解, 加大防雷效率, 为高压输电线路正常运行提供保障。在对防雷技术的研究中, 针对低杆塔接地电阻、线路避雷器的应用情况以及线路装设耦合地线等方面进行详细研究, 促使供电系统能够顺利运行。

参考文献

[1]李涛, 程旭.研究并分析110kV、220kV架空输电线路复合绝缘子中并联问隙防雷保护[J].中国科技纵横, 2013 (7) .