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架空输电线路防雷及接地措施 　　摘要：研究分析了降低线路杆塔接地电阻，架设避雷线路，加强线路运行维护以及采用不平衡绝缘方式与装设自动重合闸这些输电线路防雷的常规措施，而接地装置是输电线路防雷保护的主要措施之一。本文分析了架空输电线路的防雷及接地措施，对输电线路防雷的理论研究及工程实践都一定的指导意义。 　　 　　关键词: 架空输电线路；防雷保护措施 　　中图分类号： TV734 文献标识码： A 文章编号： 　　1前言 　　为提高线路耐雷水平和降低雷击跳闸率为目的，国内外的电力专家开展了大量的输电线路防雷研究和措施改造工作。架空输电线路遭到雷击的事故发生通常要经过四个阶段: 线路遭到雷击；线路发生闪络；线路由于发生冲击闪络建立起稳定的工频电弧；电力系统供电中断。针对雷害事故发生的这四个阶段，目前的防雷技术可以大致分成四类，即防雷电直击导线技术；防闪络技术；防建弧技术；防停电技术。 　　 　　2 输电线路防雷的常用措施 　　2． 1 降低杆塔电阻 　　根据杆塔所在地区土壤电阻率的情况，尽可能地降低杆塔的接地电阻是提高线路耐雷水平非常经济且有效的手段。降低杆塔接地电阻主要方法有以下几种。 　　( 1) 充分利用架空线路的自然接地 在实际接地工程中，充分利用混凝土结构物中的钢筋骨架、金属结构物以及上、下水金属管道等自然接地体，是减小接地电阻、节约钢材以及达到降低接地电位的有效措施。 　　( 2) 外引接地装置 如杆塔所在的地方和有水平敷设的地方，要设置水平接地体。因为水平敷设施工费用低，不但可以降低工频接地电阻，还可以有效地降低冲击接地电阻，起到有效 　　的防雷作用。对输电线路杆塔的接地装置，其外延长度( 射线长度的最大限度) 如下表 1 所示。 　　( 3) 深埋式接地极 如地下较深处的土壤电阻率较低，可用竖井式或深埋式接地极。在选择埋设地点时应注意以下几点:选在地下水位较丰富及地下水位较高的地方; 杆塔附近如有金属矿体，可将接地体插入矿体上，利用矿体来延长或扩大接地体的几何尺寸; 利用山岩的裂缝，插入接地极并灌入降阻剂; 填充电阻率较低的物质。 　　表 1 土壤电阻率与外引接地装置的长度关系 　　 　　( 4) 改善土壤电阻率 接地体的接地电阻与土壤电阻率密切相关，鉴于以上原因，可以采用改善接地体周围土壤电阻率的方法，以降低接地电阻。主要方法有:换土法 使用电阻率ρ 较低的土壤来置换掉电阻率较高的土壤。这种方法虽然有效，但工程量太大，造价较高。置换材料的特性应保证电阻率低、不易流失、性能稳定、易于吸收和保持水份、无强烈腐蚀作用，并且施工方便和经济合理。使用降阻剂 实践证明，在水平接地体周围施加高效膨润土降阻防腐剂，对降低杆塔的接地电阻效果很明显，但需要定期更换以便保持其降阻作用。 　　铺设水下接地装置。若杆塔附近有水源，利用这些水源布置接地极，可以收到很好的效果。若受地形和地势等因素的限制把工频接地电阻降到合格( 10 Ω) 以内较困难时，可以考虑采用 6 ～8 根长为 80 m 的水平射线的方法来降低冲击接地电阻。 　　2． 2 输电线路全线架设避雷线 　　对于处于山区、草原、高原等土壤电阻率高的地区，架空输电线路的雷击绕击率非常高。为此建议 35 kV 以上电压等级的架空输电线路全线架设双避雷线。35 kV 线路全线架设避雷线之后，其造价必然会有所增加，但增加有限，而引雷效果的作用非常明显。若按全线架设避雷线设计，除增加作为避雷线的钢绞线外，原不架设避雷线部分线路的杆塔需增加避雷线吊架，30% ～50% 的杆塔需加高 3 m，相应的拉线、拉线基础及接地工程也将增加部分费用，这样线路的单位造价将在原有的基础上增加 5%～ 10% 左右，可见全线架设避雷线之后，增加的投资有限。 　　2． 3 加强输电线路的运行维护消除绝缘弱点 　　定期检测零值劣质绝缘子，检测可用目测法和红外测温法，检测出劣质绝缘子并及时更换，也可参照输电线路定期检修的办法对输电线路实行轮换，对输电线路加强运行管理，及时消除绝缘弱点，提高输电线路的绝缘水平。实践证明: 加强输电线路的运行维护消除绝缘弱点对提高输电线路的耐雷水平作用非常明显; 及时清理输电线路下的树木和违章建筑，防止在雷雨天气线路下的杂物引起输电线路短路接地故障; 要有防止车辆撞线路杆塔的措施，防止外力破坏，特别是要对同塔多回重点加强保护。 　　2． 4 采用不平衡绝缘方式 　　为了节省走廊用地，在现代超高压和特高压输电线路中，采用同杆塔架设多回线路的情况日益增多。为了避免线路落雷时多回路同时闪络跳闸而造成完全停电的严重情况，在采用通常的防雷措施仍无法满足要求时，可采用不平衡绝缘的方案。即使某一回路的三相绝缘子片数少于另一回路的三相绝缘子片数，这样