架空地线

保护架空输电线路免遭雷闪袭击的装置。又称避雷线。简称地线。输电线路跨越广阔的地域，在雷雨季节容易遭受雷击而引起送电中断，成为电力系统中发生停电事故的主要原因之一。安装架空地线可以减少雷害事故，提高线路运行的安全性。架空地线是高压输电线路结构的重要组成部分。高压及超高压变电所占地面积广，要求防直击雷的区域大，安装避雷针会有困难，因而有时也采用架空地线保护，架空地线都是架设在被保护的导线上方。在线路上方出现雷云对地面放电时，雷闪通道容易首先击中架空地线，使雷电流进入大地，以保护导线正常送电。同时，架空地线还有电磁屏蔽作用，当线路附近雷云对地面放电时，可以降低在导线上引起的雷电感应过电压。架空地线必须与杆塔接地装置牢固相连，以保证遭受雷击后能将雷电流可靠地导入大地，并且避免雷击点电位突然升高而造成反击。

重要的输电线路一般采用两根架空地线以将被保护的导线全部置于它的保护范围内。此范围通常用保护角α来表示。α角是指架空地线与最外侧的导线所处的平面和架空地线垂直于地面的平面之间所构成的夹角。一般取α≤20°～30°即认为导线已经可以受到保护。

架空地线由于不负担输送电流的功能，所以不要求具有与导线相同的导电率和导线截面，通常多采用钢绞线组成。线路正常送电时，架空地线中会受到三相电流的电磁感应而出现电流，因而增加线路功率损耗并且影响输电性能。有些输电线路还使用良导体地线，即用铝合金或铝包钢导线制成的架空地线。这种地线导电性能较好，可以改善线路输电性能，减轻对邻近通信线的干扰。

架空地线经过适当改装还可兼用作通信通道，为此，已研制出新型架空地线复合型光导纤维电缆，使它具有避雷、通信等多种功能。

（1）地线与输电线路同杆架设，运行线路的电流产生的磁场将在架空地线线路上感应出电压，它正比于运行线路的电流和载流线之间的互感，其作用相当于在线路导线上沿纵向串接了一个磁感应电势Em，同时，运行线路的电场通过载流线与架空地线之间的电容耦合，还会在架空地线上产生电势。这可看作在线路导线对地电容支路中串接了一个等效的电感应电势Ec。220kV热东甲线与热东乙线负荷电流通常只有70～80A。热东甲线的架空地线受甲、乙2条线路的作用，所处的电要比东肥线架空地线所处的电磁场强得多，因此感应电压幅值必然要高于东肥线

（2）架空地线生成的感应电势受输电线路三相高压载流导线与架空地线距离的影响。220kV热东甲、乙线导线排列为垂直排列，由上至下仿效为B相、A相、C相。220kV东肥线为三角排列，B相在上，A，C相分别列B相下方两侧。热东甲线、东肥线架空地线经各线路终端塔同挂于变电站进线门型架构2年间隔间的悬挂点。变电站进线门型架构上架空地线线夹处的感应电势主要受进线段影响。对于东肥线，其感应电压始端主要受B相影响，终端主要受A相影响，架空地线感应电压主要是A，B相感应的合成电压；而热东甲线感应电压始端主要受B相影响，终端主要受C相影响，架空地线感应电压主要是C，B相感应的合成电压，2个感应电压存在较大相角。2条架空地线同挂于进线门型架构，且架构有接地，可视为2个感应电压的中性点，2个感应电压间有电势差。

（3）为防止电磁干扰，热东甲线与东肥线架空地线使用的都是LGJ－185钢芯铝绞线，相对于小截面的钢绞线感应电压高，东肥线与热东甲线架空地线感应电压矢量合成后感应势差较大。

（4）线路架空地线虽然经杆塔接地，但杆塔接地电阻较大，一般在5～10Ω，土壤电阻率较大的达到10Ω以上。受季节影响冬季杆塔的接电电阻较大，架空地线的感应电压增高。

（5）架空地线使用了门型架构上同一悬挂点，受导线绞合应力及微风振动的影响，热东甲线地线耐张线夹向东肥线耐张线夹方向旋转、倾斜，2个耐张线夹接触，导致线夹接触过热甚至放电。

（6）2条线路感应电压差较大的放电现象或2个线夹接触，接触电阻严重过热的现象；测试到的是2个线夹接触，接触电阻发热现象。

（7）缺陷处理

使用LGJ－185钢芯铝绞线将220kV热东甲线、线架空地线在进线门型架构耐张线夹前短接，固定2个线夹位置，强制架空地线耐张线夹等电位。处理后进行红外测试，线夹温度与气温相同。

补充架空地线作用：

线路的零序电流可通过输电线路架空地线返回，对大地返回的零序电流起分流作用。因架空地线零序电流与输电线路中的零序电流流向相反，起去磁作用，故架空地线的存在使输电线路的零序阻抗减小。架空地线距导线愈近，去磁作用愈大。