高压架空线路铁塔防雷接地设计方案

高压架空线路铁塔防雷接地设计方案

雷电是自然界一种常见的放电现象,自然界里每年都有几百万次的闪电,每年雷电造成的人员伤亡和财产流失,仅次于水灾而大于其他的任何灾害。随着国民经济的大幅度增长,人民生产生活层次的不断提高,对消费用电的需求量直线上升,从而推动了电力产业的迅猛发展,走上了一个新的高度。电网面积覆盖越来越广,密度越来越大,电网容量不断增大,输送电技术也不断进步,对于输电线路的建设将是一个严峻的考验,使命重大。其建设过程中的防雷保护也就成为一个越来越重要的课题摆在我们的面前。九十年代是防雷工作大发展的十年,国际上国际电工委员会颁布了IEC系列防雷标准,国内也颁布了基于IEC 标准的国标,各相关行业也将防雷要求列入标准。电力部门对于预防雷电的危害,也颁布了许多关于电力设施保护、电力建设防雷新标准。雷电的危害主要有三方面:直击雷、感应雷和雷电过电压侵入。电力系统的高压架空线路中,直击雷的危害最大最明显,其主要集中于线路中的铁塔。一般的架空线路都采用了避雷线防护,根据电压等级,35kV线路不宜全线架设避雷线,一般在变电所的进线段架设1~2km的避雷线,同时在雷电活动强烈的地段架设避雷线,或者安装线路金属氧化物避雷器;110kV线路应全线架设避雷线,山区应采用双避雷线;但在年平均雷暴日数不超过15日或运行经验证明雷电活动轻微的地区,可不架设避雷线;220kV线路应全线架设避雷线,同时应采用双避雷线。通常在架空线路雷防护工程上,往往要结合当地的气候条件,雷电活动的强弱,地形地貌特点及土壤电阻率的高低等情况,其中线路中的铁塔防雷接地尤为重要与关键。本方案主要是针对高压架空线路中铁塔的保护防雷,采用接地防雷方式,主要是引下线与接地网的设计。将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极或地网称为接地。连接到接地极的导线称为接地线。一个接地装置正确与合理,不仅能为有效防雷提供保障,还能降低工程的建设成本,不过也是电力系统中一直攻关的难题。高压架空线一般组成有:高压输电线、避雷线、避雷器及铁塔本体,本方案重点针对危害最常见的直击雷而设计,采用直接接地制式。一、引下线的设计输电铁塔所处位置不定,相对高度较高,受直击雷影响明显而维护工程又比较艰巨。线路中引下线主要包括避雷线的引下线,高压输电线防雷装备保护引线。根据电力系统设计标准,避雷线引下线可采用铁塔作为引线,铁塔有良好的接地,只需保证引线与

铁塔有良好的电气连接,并做防腐处理;铁塔采用四角引线连接到地网接点。各相线的避雷保护器引线也同样可以采用此方法,但注意的是要确保引线连接的正确与科学,各连接点电气接触良好,一般选用导线截面为35-95mm2的多股铜导线。高压架空线路铁塔的接地装置可采用下列模式: a)在土壤电阻率ρ≤100Ω*m的潮湿地区,可利用铁塔自然接地。对发电厂、变电站的进线段应另设雷电保护接地装置。在居民区,当自然接地电阻符合要求时,可不设人工接地装置。 b)在土壤电阻率

100Ω*m<ρ≤300Ω*m的地区,除了利用铁塔的自然接地外,并应增设人工接地装备,接地极埋深不宜小于0.6m。 c)在土壤电阻率300Ω*m<ρ≤2000Ω*m的地区,可采用水平敷设的接地装置,接地极埋深不宜少于0.5m。 d)在土壤电阻率ρ>2000Ω*m 的地区,可采用6~8根总长度不超过500m的放射线接地极或者连续伸长接地极长短结合的方式。接地极埋深不宜小于0.3m。还可以采用引外接地或其他措施。

e)居民区和水田中的接地装置,宜围绕铁塔基础敷设成闭合环形。架空线路

铁塔的接地线及连接方式符合DL/T620-1997〈交流电气装置的过电压保护和绝缘配合〉的要求。

二、地网的设计要布置一个合理的接地网不仅仅是依靠丰富正确的理论计算,还应该从不断的实践中去总结探索。接地电阻是表示接地体接地状态是否良好的主要指标,通常架空线路铁塔的接地电阻不宜大于30Ω。

(一般所指的是工频接地电阻)接地系统的电阻一般由几部分电阻的总和:

(1)土壤电阻,即从接地极处土壤向远处扩散的电流所经过的路径的电阻。

(2)土壤和接地体之间的接触电阻。

(3)接地体本身的电阻。

(4)接地引线、地线盘或接地汇流排以及接地配线系统中采用的导线电阻。