1蒋江2于正仁
1新疆电力设计院新疆乌鲁木齐8300012伊犁电力有限责任公司新疆伊宁市835000
摘要：输电线路和雷击跳闸是影响供电安全的重要因素,而接地装置是输电线路防雷保护的主要措施之一。因此，对输电线路加强防雷措施，不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数，还可以有效保护发电厂设备的安全运行，是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。本文主要对发电厂输电线路防雷接地设计进行了探讨。
关键词：输电线路；接地装置；防雷设计；有效策略
Transmissionlinelightningprotectiongroundingdesigndiscussed1JiangJiang2inZhengRen1thexinjiangelectricpowerdesigninstitutexinjiangurumqi8300012ilielectricpowerco.,LTD.835000yininginxinjianguygurautonomousregionPickto:transmissionlineandlightningtripistoinfluencethepowersupplyoftheimportanceofsafetyfactor,andgroundingdeviceistransmissionlinelightningprotectiononeofthemainmeasures.Therefore,thetransmissionlinelightningprotectionmeasurestostrengthen,notonlycanreducethetransmissionlinelightningcausedbythetrippingtimes,stillcaneffectivelyprotectthesafeoperationofpowerplantequipment,ismaintainingpowersystemsustainableandreliablepowersupplytheimportantlink.Thisarticlemainlythepowertransmissionlinelightningprotectiongroundingdesignarealsodiscussed.Keywords:transmissionline;Groundingdevice;Lightningprotectiondesign;Effectivestrategies
随着社会经济的发展，人们对电能的依赖越来越强，对供电的可靠性要求越来越高，突然的停电事故将给社会带来巨大的经济损失，也直接影响到供电企业的经济效益和企业形象。因而提高电网的安全运行水平提高供电可靠性是电力系统的首要任务。雷击是对输电线路破坏最大的自然灾害，雷击瞬间产生的强电流会造成输电线路无法承受巨大的负荷而出现短路、烧毁等问题，对电力系统、电力设备造成的危害相当大，防雷接地的设计和维护可以有效防范这一问题的产生。
1防雷接地装置的组成与功能
接地装置是接地体和接地线的总称，保持接地装置的良好状态是确保人身及设备安全的重要环节。防雷接地技术之所以能在电力行业中得到广泛运用，主要是因为防雷接地装置优越的抗雷击性能。从防雷接地装置的组成原理看，其发挥出来的作用包括两方面：一是防雷，采用相应的装置可避免雷击造成的破坏；二是接地，利用静电接地的方式，避免静电对电力系统造成的不利影响。无论哪种功能都需要借助于各种装置才能发挥相应的作用。弄清防雷接地装置的组成与功能是很有必要的，几个重点装置的功能如下：
1.1接受装置
防雷，是指通过组成拦截，疏导最后泄放入地的一体化系统方式以防止由直击雷或雷电电磁脉冲对建筑物体本身或其内部设备造成损害的防护技术。雷电接受装置是防雷接地发挥功能的第一阶段，其主要是直接、间接接受雷电的金属杆，对各种形式的雷电袭击都有很好的接受效果。常见的雷电接受装置包括：避雷针、避雷带、架空地线、避雷器等。
1.2引电装置
即通常所说的“引下线”，引下线实际属于一类导体装置，在防雷接地装置里是把雷电流从接闪器传输到接地装置的构件。目前，雷电袭击的形式总体上分为直接雷击、间接雷击两种，这两种对电力输电线路都会造成极大的破坏。防雷装置中运用的引下线在机械强度、耐腐蚀、热稳定等方面都能达到标准要求，是输电线路防雷装置里不可缺少的组成部分。
1.3接地装置
接地装置包含：接地线、接地体两种结构，其主要是为了防止各种静电造成的危害。对于输电线路而言，其设计的接地线不仅防范了雷电造成的危害，也能为维修人员的修理提供方便。如：输电线路中使用的接地线是由大于25mm2以上裸铜软线制成，当维修人员断电维修线路后，接地线可防止静电危害。
1.4接地电阻
接地电阻指的是接地体的对地电阻之和，阻值大小等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。接地电阻也可看成是衡量接地装置效率的参考标准，对输电线路的维护管理有一定的指导作用。在测量方面，接地电阻有辅助地极测接地电阻的性能，如运用双钳口非接触测量技术无需打辅助地极可以让输电线路的在线测量成为现实。
2输电线路的防雷接地设计
输电线线路防雷接地的设计需从多个角度考虑，不能仅限于某一个防雷装置或防雷系统，而是要充分利用好每一项防雷器件的功能特性，然后组合成强大的防雷结构体系。笔者根据自身的工作经验，归纳了避雷线、避雷器、重合闸、接地电阻等方面的防雷设计。
2.1避雷线
输电线路设计中通过架设避雷线可有效地屏蔽导线，将雷电产生的电流分解成不同的支电流，由此防止对导线造成直接性的破坏。在设计方案中应该把避雷线敷设在导线之上，避雷线的保护范围较广，可将其作为输电线路的主要保护装置。但是，在避雷线分布时应根据不同的对象合理布置，如：大于220kV的线路应沿全线架设双避雷线，110kV线路沿全线架设单避雷线，35kV线路不沿全线架设避雷线，但应在变电所进出线1-2KM架设避雷线。
2.2接地电阻
通过降低钢塔的接地电阻也能起到很好的防雷效果，这也是输电线路防雷最直接的方式。这是由于接地电阻的减小能使雷电电流得到缓冲，大大减弱强电流对输电线路造成的危害。根据电力研究的标准显示，接地电阻越小，雷击时杆（塔）顶电位越低，对线路产生的过电压则更小，显著增强了输电线路的抗雷水平。
若输电线路布置了避雷线，每基杆塔不连避雷线的工频接地电阻需控制在表1范围内。另外，当杆塔的接地电阻符合表1之后，接地电阻应低于输电线路承受雷电的能力，如表2所示。这些数据标准适用于大多数接地电阻，但对于高杆塔的接地电阻，其阻值应控制在表1中
数值的1/2。
2.3自动重合
自动重合的实现要借助于自动重合闸作用的发挥，这是输电线路防雷接地设计的一个关键。当输电线路受到雷击之后，自动重合闸可在短时间内完成两个动作，即先跳闸，后重合。两个动作的自动化完成是传统重合闸不具备的功能，自动重合能减小接地故障对设备造成的破坏。从这种功能特点分析，在输电线路中不仅要设置防雷保护装置，也应该添加自动重合阀。在故障跳闸之后尽快合闸，自动重合闸可恢复正常的电力系统运行，防止雷击跳闸引起过久的停电现象，以免给用户的用电带来不利影响。
2.4避雷针
避雷针不仅普遍用于高层建筑的防雷，在输电线路中也能起到很好的防雷效果。需要注意的是避雷针并非直接避雷的装置，其只能把雷电转移到其他地方，仅发挥了引雷的作用。在防雷接地设计中，我们可采用避雷针作为引电装置，在雷电沿着放电通道对避雷针放电上，把雷电引入到大地里及时释放，防止输电线路发生闪络，避雷针安装方法如图1所示。当前，对于经常出现雷击的区域采用负角保护针，该保护针为上翘30°长约2.4M的屏蔽针，将这种保护针设置于输电线路的两边相，可与导线上方的避雷针组合成新的防雷装置，常用在直击雷、绕击雷等雷击形式的控制中。
图1避雷针安装方法
2.5避雷器
从实际防雷接地改造工作中发现，接地电阻的运用常无法达到理想的防雷效果，这是由于装置性能、线路环境等因素造成。遇到这种情况时，在防雷接地设计中则可以采用非线形电阻，即“线路避雷器”。这种装置的作用是将避雷器、绝缘子并联在杆塔上，若杆塔或避雷线遭受雷击，杆塔上的防雷装置能够串联间隙放电，有效避免了绝缘子出现闪络，防止输电线路烧毁、跳闸等问题的出现。通常，输电线路管理维护人员需要结合线路所在区域的雷击状况、跳闸状况、线路流经等问题，对避雷器的安装位置合理选择，以更好地发挥防雷效果。
3输电线路维护管理的有效策略
当防雷接地设计完成之后，电力部门则需尽快安排技术人员架设安装线路，保持电力系统的持续供电。除了设计、施工等环节需要给予高度重视外，对输电线路采取科学的维护管理措施也是不可缺少的。对输电线路维护之后，可起到“防范故障、在线检测、强化管理”等多个方面的作用。“日常检修”是输电线路维护的关键，在维护阶段需要做到的以下几点内容：
3.1实时管理，及时检修
一般情况下，输电线路维护期间要采取24h的实时管理，这样可以随时发现输电线路故障。考虑到避免雷击跳闸造成的停电，电力部门要强化防雷技术的运用，以先进的维护技术来优化线路管理效率。电力单位要深刻认识到增强线路的防雷性能，减小线路的雷击跳闸率等是输电线路维护的根本任务。因此，需要对防雷设备的接地综合管理检查，参照输电线路的实际状态制定检修方案。
3.2立足实际，状态检修
在检修过程中发现输电线路遭受雷击后，防雷接地装置会引起电能耗损过大，使得输电线路的传输效率大大降低，且增大了输电线路的运行成本。在维护期间需不断完善电力网的维护管理，如：定期清扫线路、变压器、断路器、绝缘套管等，这样可以保持防雷接地装置的畅通运行，为输电线路的顺利运行创造条件。
3.3防范雷击，减少跳闸
防止雷击是输电线路防雷接地的主要目的，也是维持线路运行的最佳方式。工作人员在维护线路期间应综合分析系统的运行方式、防止雷击的故障形式、雷击跳闸的处理技巧等内容。同时，结合线路经过地区雷电活动的强弱、地形地貌特点、清理线路周围的不利因素、加装线路避雷器和接地电阻监测，这样能显著减轻雷击对输电线路造成的破坏，有效地提升防雷接地的使用性能。
4结语
总之，发电厂输电线路的防雷保护是一个系统工程，需要因地制宜，根据不同区域的地形地貌和气候特点，合理地选择防雷保护措施。为了避免输电线路受到破坏，我们应根据输电线路的路径设计科学合理的防雷接地方案，为输电线路的正常运行提供保障。
参考文献
[1]丛义宏;220kV高压输电线路的防雷接地技术研究[D];北京.华北电力大学;2010年
[2]石亚宁;浅析雷电灾害的影响以及预防[J];科技情报开发与经济;2008年23期